کوانٹم ٹکنالوجی کے اندر کی "اندر سکوپ:" کوانٹم اور موسمیاتی تبدیلی سائنس

موسمیاتی تبدیلی ان میں سے ایک ہے۔ سب سے بڑا چیلنج آج انسانیت کا سامنا ہے، اور دنیا بھر کے سائنسدان اس کی وجوہات کو سمجھنے اور حل تلاش کرنے کے لیے انتھک محنت کر رہے ہیں۔ تحقیق کا ایک شعبہ جو خاص طور پر امید افزا حل ہے وہ ہے کوانٹم کمپیوٹنگ۔ یہ جدید ٹیکنالوجی موسمیاتی تبدیلی کے بارے میں ہماری سمجھ میں انقلاب لانے کی صلاحیت رکھتی ہے اور اس کے اثرات کو کم کرنے کے لیے مزید موثر حکمت عملی تیار کرنے میں ہماری مدد کرتی ہے۔ "جیسے جیسے کچھ کوانٹم کمپیوٹنگ ٹیکنالوجیز پختہ ہو رہی ہیں، وہ تیز، بڑھا اور جدید حل متعارف کر سکتی ہیں جو گرین ہاؤس گیس (GHG) کے اخراج میں کمی کے ساتھ ساتھ نئے توانائی ذخیرہ کرنے کے حل اور نئی ری سائیکلنگ ٹیکنالوجیز میں حصہ ڈالتی ہیں - صرف چند ناموں کے لیے،" وضاحت کی۔ ماوا گھونڈا۔، کوانٹم AI انسٹی ٹیوٹ کے چیئر اور پائیداری کے ماہر اور کوانٹم کمپیوٹنگ کلائمیٹ چینج ایڈوائزری بورڈ کے چیئر IEEE کوانٹم، ایک معروف بین الاقوامی کوانٹم کمپیوٹنگ نیٹ ورک۔

بہتر ماڈل بنانا

چونکہ موسمیاتی تبدیلی کی سائنس میں متغیرات کی ایک پوری میزبانی شامل ہے، بڑھتے ہوئے درجہ حرارت سے لے کر سمندری تیزابیت تک، اس لیے وقت کے ساتھ ساتھ پیشین گوئی کے اتار چڑھاو کو ماڈل بنانا مشکل ہو سکتا ہے۔ یہ ماڈل ناقابل یقین حد تک پیچیدہ ہیں، اور یہاں تک کہ سب سے زیادہ طاقتور سپر کمپیوٹرز انہیں بروقت چلانے کے لیے جدوجہد کرتے ہیں۔ تاہم، کوانٹم کمپیوٹرز میں روایتی کمپیوٹرز کے مقابلے میں زیادہ تیزی سے اور درست طریقے سے ان نقالی کو انجام دینے کی صلاحیت ہے۔ کا استعمال کرتے ہوئے سیال حرکیات پر مبنی سمیولیشنز، کوانٹم کمپیوٹرز زمین کی آب و ہوا کس طرح تبدیل ہو رہی ہے، اور مستقبل میں اس کے کیسے تبدیل ہونے کا امکان ہے، اس کی بہت زیادہ تفصیلی اور درست تصویر فراہم کر سکتے ہیں۔ جیسا کہ کوانٹم کمپیوٹنگ سے ماڈلز اور سمولیشنز کے لیے اصلاح کو فروغ دینے کی بھی پیشین گوئی کی گئی ہے، اس لیے اس اصلاح کو مختلف موسمیاتی تبدیلی سائنس ماڈلز کو بڑھانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے محققین کو ممکنہ نتائج کے بارے میں مزید معلومات حاصل ہو سکیں گی۔

پاور اپ انرجی گرڈز

ایک اور شعبہ جہاں کوانٹم کمپیوٹنگ موسمیاتی تبدیلی کی تحقیق پر اہم اثر ڈال سکتی ہے وہ ہے زیادہ موثر اور پائیدار توانائی کے نظام کی ترقی۔ ہوا اور شمسی توانائی جیسی قابل تجدید توانائی کی ٹکنالوجیوں کو درپیش سب سے بڑے چیلنجوں میں سے ایک ان کی وقفے وقفے سے فطرت ہے – جب ہوا چل رہی ہو یا سورج چمک رہا ہو تو وہ توانائی پیدا کرتے ہیں، لیکن ضروری نہیں کہ جب ہمیں اس کی ضرورت ہو۔ کوانٹم کمپیوٹنگ الگورتھم ایسے مقامات کا تعین کرنے میں مدد کر سکتے ہیں جو ان قابل تجدید توانائی کے ذرائع کی کٹائی کے لیے بہتر ہیں، پیداوار میں اضافہ کرتے ہیں۔ مارکس فلٹسچ، کے سی ای او کے طور پر ٹیرا کوانٹم، نے ایک حالیہ میں لکھا فوربس مضمون: "کوانٹم کمپیوٹنگ سیکڑوں سالوں کے تاریخی موسمی اعداد و شمار کی بنیاد پر موسم کے زیادہ درست نقوش کو قابل بنا سکتی ہے تاکہ کسی خاص ٹائم فریم کی توانائی کی پیداوار کی پیش گوئی کرنے میں مدد ملے، گرڈ کی عدم استحکام کو ختم یا کم کیا جا سکے۔ بہتر گرڈ بیلنسنگ اور سپلائی کی پیشین گوئیوں کے ذریعے، کوانٹم ٹیک قابل تجدید توانائی کے ذرائع کے استعمال کو تیز کر سکتی ہے۔

کوانٹم کمپیوٹنگ زیادہ توانائی کی بچت والے الیکٹرانک آلات بنانے میں بھی مدد کر سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، کوانٹم کمپیوٹنگ کو بہتر بیٹریاں ڈیزائن کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو توانائی کو زیادہ مؤثر طریقے سے ذخیرہ کر سکیں یا زیادہ موثر شمسی پینل تیار کر سکیں جو سورج کی روشنی کی اتنی ہی مقدار سے زیادہ توانائی پیدا کر سکیں۔ چونکہ کوانٹم کمپیوٹنگ پہلے ہی کیمیائی تجزیہ اور مادی سائنس میں ناقابل یقین کامیابی دکھا رہی ہے، یہ زیادہ موثر مواد بنانے میں گیم بدل سکتی ہے۔ "بہت سی کم کاربن ٹیکنالوجیز میں پیچیدہ نظام شامل ہیں، خاص طور پر کیمسٹری اور میٹریل سائنس کے ارد گرد، جسے کوئی بھی پوری طرح سے نہیں سمجھتا،" جیریمی اوبرائن، سی ای او اور شریک بانی نے وضاحت کی۔ PSiQuantum کے لئے ایک حالیہ مضمون میں میک کینسی ڈیجیٹل۔ "ہر کوئی ایک نیا اتپریرک یا الیکٹرولائٹ تلاش کرنے کی کوشش کر رہا ہے جو ہمیں سستی کاربن کیپچر یا بہتر الیکٹرک بیٹریاں دے گا۔ ابھی، ہمیں ہزاروں سالماتی مجموعوں کی جانچ کرنی ہے، جس کا مطلب ہے طویل اور انتہائی مہنگے ٹرائل اور ایرر لیب کے تجربات، اکثر مایوس کن، معمولی بہتری کے ساتھ۔ اس کے بجائے، کوانٹم کمپیوٹنگ اس عمل کو ہموار کر سکتی ہے، سبز آلات بنا سکتی ہے جو ہماری کاروں، گھروں اور شہروں کو طاقت دے سکتی ہے۔

گیس کے اخراج کو کم کرنا

ماڈلنگ اور مادی سائنس کے علاوہ، کوانٹم کمپیوٹنگ کو زیادہ موثر اور پائیدار نقل و حمل کے نظام تیار کرکے موسمیاتی تبدیلی کے اثرات کو کم کرنے میں مدد کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹریفک کے بہاؤ کو بہتر بنانے اور بھیڑ کو کم کرنے کے لیے کوانٹم الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے، مثال کے طور پر، کاروں اور ٹرکوں سے اخراج کو کم کرنا ممکن ہو سکتا ہے، جو گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ Pflitsch نے اپنے مضمون میں مزید کہا، "ٹریفک میں بیٹھی گاڑیاں کافی مقدار میں ایندھن خرچ کرتی ہیں جبکہ کوئی مثبت نتیجہ نہیں نکلتا۔" "کوانٹم ٹیک تاریخی ڈیٹا اور ریئل ٹائم ان پٹس کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ مؤثر طریقے سے روٹس کی منصوبہ بندی کرنے کے قابل ہو سکتی ہے تاکہ گاڑیوں کو ٹریفک جام کے گرد گھومنے اور ایندھن کی بچت والے راستوں پر رکھا جا سکے۔" چونکہ دنیا کی آبادی میں نمایاں اضافہ ہو رہا ہے، ہمیں اپنے شہروں اور ممالک کے لیے بہتر توانائی کے بنیادی ڈھانچے کی ضرورت ہوگی۔ ان بنیادی ڈھانچے کو تیار کرنا اور پیمانہ کرنا مشکل ہو گا، یہی وہ جگہ ہے جہاں کوانٹم کمپیوٹنگ کام آ سکتی ہے۔ مختلف الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے، کوانٹم کمپیوٹنگ یہ دکھا سکتی ہے کہ ہمارے بڑھتے ہوئے شہروں کے لیے سب سے زیادہ موثر اور توانائی کی بچت کرنے والے گرڈ کیسے بنائے جائیں۔

کوانٹم کمپیوٹنگ کمپنیاں اس وقت موسمیاتی تبدیلی سائنس کے ساتھ کیا کر رہی ہیں۔

بہت سی مختلف کوانٹم کمپیوٹنگ کمپنیاں اور تنظیمیں ہیں جو موسمیاتی تبدیلی کی سائنس میں کوانٹم کمپیوٹنگ کو لاگو کرنے پر غور کر رہی ہیں۔ کاروبار جیسے IBM اور ریورلین بیٹری کی زندگی اور کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے کوانٹم کمپیوٹنگ استعمال کرنے کے لیے پہلے سے ہی تحقیقی پروگرام موجود ہیں۔ دوسرے، جیسے IEEE کوانٹم، موسمیاتی تبدیلی کے سربراہی اجلاس منعقد کریں۔ درحقیقت، 2023 کا مارچ IEEE کوانٹم کے کوانٹم کمپیوٹنگ موسمیاتی تبدیلی کا دوسرا سال ہے۔ سمٹ۔ گھونڈا نے اس تقریب کی تخلیق کی قیادت کی اور ہر سال اس کے وعدے کو دیکھتا رہتا ہے۔ انہوں نے مزید کہا کہ "اہم تبدیلی صرف ملٹی نیشنل پبلک پرائیویٹ پارٹنرشپ کے ذریعے فعال مشترکہ، باہمی تعاون سے ممکن ہو گی۔" اس طرح کے واقعات موسمیاتی تبدیلی کی سائنس کو مختلف کوانٹم کمپیوٹنگ کمپنیوں، تنظیموں اور حتیٰ کہ قومی حکومتوں کے لیے ایک مروجہ استعمال کیس کے طور پر رکھنے میں مدد کر سکتے ہیں۔

گھونڈا کے لیے، اگر کوانٹم کمپیوٹنگ واقعی موسمیاتی تبدیلی کو فائدہ پہنچا سکتی ہے تو دوسرے مزید حتمی اقدامات کرنے کی ضرورت ہے۔ "اگر کوانٹم کمپیوٹنگ زیادہ ماحول دوست پالیسیاں بنانے میں مدد کرنا ہے تو جرات مندانہ اقدامات کی ضرورت ہے،" انہوں نے کہا۔ "میں ایک نئے نظم و ضبط کی تخلیق کی تجویز کرتا ہوں: کوانٹم موسمیاتی سائنس. اس نئے ڈسپلن کی میری تعریف جو میں نے تجویز کی ہے اس طرح ہے: کوانٹم کلائمیٹ سائنس ایک ابھرتا ہوا شعبہ ہے جس کا تعلق آب و ہوا کے نظام پر کوانٹم اثرات کی گنتی سے ہے۔ قانون سازی اور ریگولیٹری ترغیبات جو کوانٹم کلائمیٹ سائنس کو فروغ دیتے ہیں، آب و ہوا میں تخفیف کے استعمال کے معاملات کے لیے کوانٹم کمپیوٹنگ تحقیق اور ترقی کو تیز کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔

Kenna Hughes-Castleberry Inside Quantum Technology اور JILA (یونیورسٹی آف کولوراڈو بولڈر اور NIST کے درمیان شراکت) میں سائنس کمیونیکیٹر کی اسٹاف رائٹر ہے۔ اس کی تحریری دھڑکنوں میں گہری ٹیک، میٹاورس، اور کوانٹم ٹیکنالوجی شامل ہیں۔

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ایڈریین ایشلے کے ساتھ مستقبل کا نقشہ بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-climate-change-science/