Bên trong “Inside Scoop:” Lượng tử và năng lượng sạch của Công nghệ lượng tử

Với Chi phí tăng nhiên liệu hóa thạch, cụ thể là xăng dầu, nhiều công ty và tổ chức quan tâm đến việc sử dụng năng lượng sạch, chẳng hạn như hệ mặt trời hoặc năng lượng gió, như một nguồn năng lượng. Mặc dù các loại nguồn năng lượng tái tạo này có thể hữu ích trong việc giảm lượng khí thải carbon, cũng như tránh sử dụng các nguồn tài nguyên hạn chế hoặc gây ô nhiễm thêm, nhưng việc nhân rộng các nguồn này để có lợi nhuận và dễ tiếp cận là một thách thức hiện nay. Nhiều chuyên gia cho rằng công nghệ lượng tử có thể có lợi trong việc nhân rộng các nguồn năng lượng sạch này, từ tối ưu hóa các vấn đề về hóa học lượng tử. 

Lợi ích của điện toán lượng tử 

Nghiên cứu năng lượng tái tạo (RE) hiện tại đưa ra giả thuyết về nhiều cách mà công nghệ lượng tử có thể mang lại lợi ích cho ngành này. Theo Ph.D. nhà nghiên cứu Obafemi Olatunji, của Đại học Johannesburg ở Nam Phi, “máy tính lượng tử có thể được sử dụng trong dự báo và đánh giá tài nguyên tiên tiến, vị trí và phân bổ cơ sở NLTT, nâng cao hiệu quả chuyển đổi và lưu trữ năng lượng, tích hợp và phân loại tài nguyên, giám sát tình trạng của cơ sở hạ tầng NLTT, v.v.” Từ dự đoán mô hình thời tiết đối với thời điểm tốt nhất để thu hoạch năng lượng mặt trời để tối ưu hóa lưới điện cho cộng đồng ngoại ô, tính linh hoạt của điện toán lượng tử mang lại nhiều lợi ích cho những người muốn sử dụng năng lượng tái tạo. Các nhà nghiên cứu khác đã suy đoán rằng điện toán lượng tử cũng có thể hữu ích trong việc tối ưu hóa tuổi thọ pin sử dụng hóa học lượng tử, từ đó có thể giúp tạo ra các phương tiện điện hiệu quả hơn. Đây chỉ là một vài trong số rất nhiều cơ hội để áp dụng lượng tử vào năng lượng sạch. 

Làm cho năng lượng sạch có giá cả phải chăng 

Bên cạnh những thách thức điển hình của điện toán lượng tử (sự mong manh và sai sót của nó), còn có một vấn đề lớn hơn là làm cho năng lượng sạch trở nên hợp lý hơn để triển khai. Trong lịch sử, lợi nhuận từ năng lượng sạch đã gặp khó khăn trong việc theo kịp lợi nhuận từ nhiên liệu hóa thạch, khiến chúng khó thực hiện về mặt thương mại. Tuy nhiên, do chi phí nhiên liệu hóa thạch ngày càng tăng, cũng như chi phí năng lượng tái tạo giảm, mọi thứ có thể thay đổi. Riêng chi phí năng lượng mặt trời đã giảm 77% từ 2010 đến 2018, gợi ý các nguồn năng lượng sạch khác có thể theo sau. Các nhà nghiên cứu như Olatunji tin rằng điện toán lượng tử có thể làm cho năng lượng sạch có giá phải chăng hơn và những người khác có thể khám phá và sử dụng. “Điều này [máy tính lượng tử và các công nghệ tiên tiến khác] cũng sẽ cải thiện khả năng tiếp cận vì khả năng dự đoán sẽ cải thiện cùng với hiệu quả lưới điện và kiến ​​trúc bảo mật dọc theo chuỗi giá trị,” Olatunji nói. “Hiệu quả tài nguyên sẽ đảm bảo rằng nhiều người hơn có quyền truy cập với giá cả phải chăng. Việc giảm giá sẽ đồng thời với việc giảm chi phí vận hành và bảo trì, do khả năng tính toán lượng tử.”

Hoa Kỳ đã bắt đầu tập trung vào điện toán lượng tử và năng lượng sạch. Năm 2011, trung tâm nghiên cứu kỹ thuật Năng lượng lượng tử và Công nghệ năng lượng mặt trời bền vững (QESST) đã được tạo ra, được hỗ trợ bởi NSF. Tại QESST, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu về “nâng cao khoa học, công nghệ và giáo dục quang điện (PV) để biến đổi hệ thống phát điện hiện có.” Để làm được điều này, họ tập trung vào các tế bào silicon và sử dụng công nghệ lượng tử để tăng cường các hệ thống PV này. 

Nhưng chi phí lượng tử có thể cao hơn năng lượng sạch có thể cung cấp không? 

Trong các cuộc thảo luận về điện toán lượng tử và năng lượng sạch, nhiều người lo ngại rằng năng lượng cần thiết để chạy máy tính lượng tử có thể tốn kém hơn so với lợi ích của nó đối với năng lượng sạch. Tuy nhiên, như Olatunji đã nói: “Đã có những lo ngại nghiêm trọng về mức tiêu thụ năng lượng của máy tính lượng tử, nhưng điều chúng ta thường quên là thực tế có những siêu máy tính tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và không hoạt động bằng máy tính lượng tử về mặt hiệu năng. sức mạnh tính toán và hiệu quả.” Với suy nghĩ này, Olatunji hy vọng rằng điện toán lượng tử sẽ tốn ít chi phí hơn trong khi mang lại nhiều lợi ích mạnh mẽ. Ông nói thêm: “Chúng tôi tin rằng sẽ có một điểm bùng phát trong đó các máy tính lượng tử năng lượng thấp sẽ được sản xuất. “Thật ấm lòng khi ghi nhận số lượng các tổ chức đấu tranh cho uy quyền lượng tử. Cộng đồng toàn cầu sẽ không hình dung được rằng công nghệ lượng tử sẽ tiến xa đến mức này, vì vậy với nỗ lực nghiên cứu bền vững, chúng ta vẫn có thể đạt được nhiều điều.”

Kenna Hughes-Castleberry là nhà văn nhân viên của Inside Quantum Technology và Science Communicator tại JILA (hợp tác giữa Đại học Colorado Boulder và NIST). Những nhịp điệu viết lách của cô ấy bao gồm công nghệ sâu, siêu nghịch đảo và công nghệ lượng tử.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-clean-energy/