موارد مهم
- گزارش جدید می گوید محاسبات کوانتومی می تواند در مبارزه با تغییرات آب و هوایی مفید باشد.
- فناوری محاسباتی انقلابی جدید می تواند به کاهش انتشار کربن برای طیف گسترده ای از صنایع کمک کند.
-
کارشناسان می گویند که یافته های گزارش بر پایه علم استوار است، اما تبدیل ایده ها به کاربردهای عملی یک چالش مهم خواهد بود.
، یک گزارش جدید ادعا می کند که یک انقلاب آینده در محاسبات کوانتومی می تواند طیف وسیعی از فناوری ها را بهبود بخشد و به مبارزه با تغییرات آب و هوایی کمک کند.
گزارش شرکت مشاوره McKinsey & Company می گوید که با استفاده از قدرت اسرارآمیز مکانیک کوانتومی، رایانه ها می توانند همه چیز را از باتری های بهتر گرفته تا راه هایی برای جذب کربن ساطع شده پیدا کنند. این شرکت پیش‌بینی می‌کند که کامپیوترهای کوانتومی مفید می‌توانند تا پایان این دهه وارد شوند.
نویسندگان این گزارش نوشتند: «رسیدن به هدف انتشار خالص صفر که کشورها و برخی صنایع متعهد به آن هستند، بدون پیشرفت های عظیم در فناوری آب و هوا که امروزه قابل دستیابی نیست، امکان پذیر نخواهد بود». حتی قوی‌ترین ابررایانه‌های موجود در حال حاضر قادر به حل برخی از این مشکلات نیستند. محاسبات کوانتومی می‌تواند یک تغییر دهنده بازی در این زمینه‌ها باشد.»
جهش کوانتومی
بر اساس گزارش مک کینزی، پیشرفت هایی که توسط محاسبات کوانتومی انجام می شود می تواند به تغییر اقتصاد به روش هایی کمک کند که محیط زیست را بهبود بخشد. به عنوان مثال، تکنیک‌های جدید می‌توانند متان تولید شده توسط کشاورزی را کاهش دهند، تولید سیمان را عاری از انتشار کنند و فناوری خورشیدی تجدیدپذیر بهتری را توسعه دهند.
این گزارش ادعا می کند کهباتری ها حوزه ای هستند که به لطف محاسبات کوانتومی می توانند شاهد پیشرفت های اساسی باشند. ساخت باتری‌های لیتیوم یونی (Li-ion) با چگالی بالاتر می‌تواند کاربردهای جدیدی را در وسایل نقلیه الکتریکی و ذخیره انرژی فراهم کند. تحقیقات اخیر نشان داده است که محاسبات کوانتومی می‌تواند شیمی باتری‌ها را به روش‌هایی شبیه‌سازی کند که در حال حاضر امکان‌پذیر نیست.
بر اساس این گزارش، در نتیجه، ما می‌توانیم باتری‌هایی با 50 درصد تراکم انرژی بیشتر برای استفاده در خودروهای الکتریکی کالاهای سنگین بسازیم که می‌تواند به طور قابل‌توجهی استفاده اقتصادی آنها را افزایش دهد. مزایای کربن برای خودروهای برقی مسافربری زیاد نخواهد بود، زیرا انتظار می‌رود این وسایل نقلیه در بسیاری از کشورها قبل از آنلاین شدن نسل اول رایانه‌های کوانتومی به برابری هزینه برسند، اما مصرف‌کنندگان همچنان ممکن است از صرفه‌جویی در هزینه لذت ببرند.»
مایکل بیرکوک، مدیر عامل و بنیانگذار Q-CTRL، یک استارت آپ محاسبات کوانتومی، در مصاحبه ای ایمیلی به Lifewire گفت، رایانه های کوانتومی از نظر ماهیت خود، در حل معماهای علمی بیشتر از رایانه های کلاسیک بهتر عمل می کنند.او گفت که بیشتر حوزه‌های علم بر ساخت مدل‌های رایانه‌ای برای حل مسائل دشوار متکی هستند. اما، او گفت، در بسیاری از زمینه‌های زیست‌شناسی، شیمی، و علم مواد، مدل‌های کامپیوتری مفید نیستند.
فیزیک زیربنایی بیشتر سیستم ها در محاسبات استاندارد گرفته شده و توسط قوانین مکانیک کوانتومی کنترل می شود. Biercuk گفت که برای ساختن مدل‌های کامپیوتری دقیق حتی از سیستم‌های متوسط، نیاز به منابع محاسباتی عظیمی است.
"رایانه های کوانتومی پتانسیل ارائه قدرت محاسباتی لازم برای حل برخی از این مشکلات را دارند." "کامپیوترهای کوانتومی به طور شهودی، با استفاده از سیستم‌هایی که از قوانین مشابهی پیروی می‌کنند، مسائلی را کدگذاری می‌کنند که توسط قوانین فیزیک کوانتومی کنترل می‌شوند. ظرافت زیادی در نحوه استفاده از این مکاتبات وجود دارد، اما این تصویر به دست می‌دهد که محاسبات کوانتومی ممکن است قادر به باز کردن مشکلات خاص باشد. برای کاهش تغییرات آب و هوایی بسیار مهم است."
امید یا هیپ؟
کارشناسان به Lifewire گفتند که ادعاهای افزایش آب و هوا در گزارش McKinsey مبتنی بر علم است، اما تبدیل ایده ها به کاربردهای عملی یک چالش بزرگ خواهد بود.
سرجیو سوارز جونیور، مدیر عامل TackleAI، "موانع حل بحران تغییرات آب و هوایی به زودی این است که دانشمندان همچنان در حال تحقیق هستند که چگونه محاسبات کوانتومی را با هزینه کمتر توسعه دهند و آن را بیشتر در دسترس افراد عادی قرار دهند." ، از طریق ایمیل به Lifewire گفت. "تا زمانی که این اتفاق نیفتد، همه ما باید سهم خود را برای کاهش مصرف انرژی با رایانه های استاندارد انجام دهیم."
مارک متینگلی-اسکات، مدیر عامل EMEA شرکت محاسبات کوانتومی کوانتوم برلیانس، از طریق ایمیل به Lifewire گفت که نتایج محاسبات کوانتومی می‌تواند حتی سریع‌تر از آنچه در گزارش پیش‌بینی می‌شود به دست آید. او افزود: «به طور بالقوه راهی برای دستیابی به سرعت محاسباتی لازم در استقرارهای موازی بسیار زودتر از پایان دهه وجود دارد.
یکی از کارشناسان محاسبات کوانتومی می گوید این گزارش حتی پتانسیل محاسبات کوانتومی را کم اهمیت می کند. یووال بوگر، از شرکت محاسبات کوانتومی کلاسیک، گفت که این گزارش بر فرآیندهای شیمیایی و توسعه مواد تمرکز دارد، اما امکان کامپیوترهای کوانتومی گسترده‌تر است.
"برای مثال، کامپیوترهای کوانتومی می توانند به بهینه سازی ترافیک و در نتیجه کاهش مسافت پیموده شده و انتشار گازهای گلخانه ای وسایل نقلیه کمک کنند." رایانه‌های کوانتومی همچنین می‌توانند کار بهتری در پیش‌بینی الگوهای آب‌وهوا انجام دهند و به هموار کردن نیازهای تولید برق کمک کنند.»
