Kľúčové poznatky
- Nová správa hovorí, že kvantové počítače by mohli byť nápomocné v boji proti klimatickým zmenám.
- Revolučná nová výpočtová technológia by mohla pomôcť znížiť emisie uhlíka pre širokú škálu priemyselných odvetví.
-
Odborníci tvrdia, že zistenia správy sú založené na solídnej vede, ale previesť nápady do praktických aplikácií bude veľkou výzvou.
Prichádzajúca revolúcia v kvantovej výpočtovej technike by mohla zlepšiť celý rad technológií a pomôcť v boji proti klimatickým zmenám, tvrdí nová správa.
Správa poradenskej firmy McKinsey & Company hovorí, že využitím tajomnej sily kvantovej mechaniky môžu počítače nájsť všetko od lepších batérií až po spôsoby, ako zachytiť emitovaný uhlík. Spoločnosť predpovedá, že užitočné kvantové počítače by mohli prísť do konca desaťročia.
„Splnenie cieľa nulových čistých emisií, ku ktorému sa krajiny a niektoré priemyselné odvetvia zaviazali, nebude možné bez obrovského pokroku v klimatickej technológii, ktorý dnes nie je dosiahnuteľný,“napísali autori správy. "Ani tie najvýkonnejšie superpočítače, ktoré sú teraz k dispozícii, nie sú schopné vyriešiť niektoré z týchto problémov. Kvantové počítače by mohli v týchto oblastiach zmeniť hru."
Quantum Leap
Podľa správy McKinsey by pokroky poháňané kvantovými počítačmi mohli pomôcť zmeniť ekonomiku spôsobmi, ktoré by zlepšili životné prostredie. Napríklad nové techniky by mohli znížiť metán produkovaný poľnohospodárstvom, výrobu cementu znížiť bez emisií a vyvinúť lepšiu obnoviteľnú solárnu technológiu.
Batérie sú jednou oblasťou, ktorá by mohla zaznamenať radikálny pokrok vďaka kvantovej výpočtovej technike, tvrdí správa. Výroba lítium-iónových (Li-ion) batérií s vyššou hustotou by mohla umožniť nové aplikácie v elektrických vozidlách a skladovanie energie. Nedávny výskum zistil, že kvantové výpočty budú schopné simulovať chémiu batérií spôsobmi, ktoré v súčasnosti nie sú možné.
„V dôsledku toho by sme mohli vytvoriť batérie s o 50 percent vyššou hustotou energie na použitie v ťažkých nákladných elektrických vozidlách, čo by mohlo výrazne posunúť ich ekonomické využitie,“uvádza sa v správe. „Prínos uhlíka pre osobné elektromobily by nebol obrovský, pretože sa očakáva, že tieto vozidlá dosiahnu v mnohých krajinách nákladovú paritu skôr, ako bude prvá generácia kvantových počítačov online, ale spotrebitelia sa môžu tešiť z úspor nákladov.“
Kvantové počítače sú svojou povahou lepšie pri riešení vedeckejších hádaniek ako klasické počítače, povedal Michael Biercuk, generálny riaditeľ a zakladateľ Q-CTRL, startupu v oblasti kvantových výpočtov pre Lifewire v e-mailovom rozhovore. Povedal, že väčšina oblastí vedy sa pri riešení zložitých problémov spolieha na vytváranie počítačových modelov. Povedal však, že v mnohých oblastiach biológie, chémie a materiálovej vedy nie sú počítačové modely užitočné.
Základná fyzika väčšiny systémov je zachytená v štandardných výpočtoch a riadi sa pravidlami kvantovej mechaniky. Na vytvorenie presných počítačových modelov aj skromných systémov je potrebné obrovské množstvo výpočtových zdrojov, povedal Biercuk.
„Kvantové počítače majú potenciál dodať potrebný výpočtový výkon na vyriešenie niektorých z týchto problémov,“dodal. "Intuitívne kvantové počítače kódujú problémy riadené pravidlami kvantovej fyziky pomocou systémov, ktoré sa riadia rovnakými pravidlami. Je veľmi jemné, ako môžeme využiť túto korešpondenciu, ale dáva nám to obraz, že kvantové počítače môžu byť schopné odomknúť určité problémy." má veľký význam pre zmierňovanie klimatických zmien."
Nádej alebo humbuk?
Odborníci pre Lifewire povedali, že tvrdenia McKinseyho správy o zlepšovaní klímy sú založené na solídnej vede, ale previesť nápady do praktických aplikácií bude veľkou výzvou.
"Prekážkou pri riešení krízy v oblasti zmeny klímy v dohľadnej dobe je, že vedci stále skúmajú, ako vyvinúť kvantovú výpočtovú techniku za menej peňazí a urobiť ju dostupnejšou pre bežného človeka," Sergio Suarez Jr., generálny riaditeľ spoločnosti TackleAI, povedal Lifewire prostredníctvom e-mailu. „Kým sa tak nestane, všetci sa musíme podieľať na znížení spotreby energie pomocou štandardných počítačov.“
Mark Mattingley-Scott, výkonný riaditeľ spoločnosti Quantum Brilliance zaoberajúcej sa kvantovou výpočtovou technikou pre región EMEA, prostredníctvom e-mailu pre Lifewire povedal, že výsledky kvantových výpočtov by mohli prísť ešte rýchlejšie, než predpovedá správa. „Potenciálne existuje cesta k dosiahnutiu potrebného výpočtového zrýchlenia v masívnom paralelnom nasadení skôr ako do konca desaťročia,“dodal.
Jeden odborník na kvantové počítače hovorí, že správa dokonca bagatelizuje potenciál kvantových počítačov. Yuval Boger z kvantovej počítačovej spoločnosti Classiq uviedol, že správa sa zameriava na chemické procesy a vývoj materiálov, ale možnosti kvantových počítačov sú širšie.
„Napríklad kvantové počítače môžu pomôcť optimalizovať premávku, a tak znížiť počet najazdených kilometrov a emisie vozidiel,“povedal Boger. „Kvantové počítače môžu tiež lepšie predpovedať počasie a pomôcť vyhladiť požiadavky na výrobu energie.“
