Ключови изводи
- Нов доклад казва, че квантовите изчисления могат да бъдат инструмент в борбата с изменението на климата.
- Революционната нова компютърна технология може да помогне за намаляване на въглеродните емисии за широк спектър от индустрии.
-
Експертите казват, че констатациите в доклада се основават на солидна наука, но превръщането на идеите в практически приложения ще бъде значително предизвикателство.
Предстояща революция в квантовите изчисления може да подобри набор от технологии и да помогне в борбата с изменението на климата, твърди нов доклад.
Докладът на консултантската фирма McKinsey & Company казва, че чрез впрягане на мистериозната сила на квантовата механика, компютрите могат да намерят всичко - от по-добри батерии до начини за улавяне на емитирания въглерод. Компанията прогнозира, че полезните квантови компютри може да се появят до края на десетилетието.
„Постигането на целта за нулеви нетни емисии, към която страните и някои индустрии са се ангажирали, няма да бъде възможно без огромен напредък в климатичните технологии, който не е постижим днес“, пишат авторите на доклада. „Дори най-мощните налични суперкомпютри не са в състояние да разрешат някои от тези проблеми. Квантовите изчисления могат да променят играта в тези области.“
Квантов скок
Според доклада на McKinsey, напредъкът, воден от квантовите изчисления, може да помогне за промяна на икономиката по начини, които биха подобрили околната среда. Например, новите техники биха могли да намалят метана, произвеждан от селското стопанство, да направят производството на цимент без емисии и да разработят по-добра възобновяема слънчева технология.
Батериите са една област, която може да види радикален напредък благодарение на квантовите изчисления, твърди докладът. Създаването на литиево-йонни (Li-ion) батерии с по-висока плътност може да позволи нови приложения в електрическите превозни средства и съхранението на енергия. Скорошни изследвания установиха, че квантовите изчисления ще могат да симулират химията на батериите по начини, които в момента не са възможни.
„В резултат бихме могли да създадем батерии с 50 процента по-висока енергийна плътност за използване в тежкотоварни електрически превозни средства, което би могло значително да повиши икономичното им използване“, според доклада. „Въглеродните ползи за пътническите електромобили няма да са огромни, тъй като се очаква тези превозни средства да достигнат паритет на разходите в много страни, преди първото поколение квантови компютри да е онлайн, но потребителите все още могат да се насладят на спестяване на разходи.“
По своята същност квантовите компютри са по-добри в решаването на повече научни пъзели от класическите компютри, каза Майкъл Биерчук, главен изпълнителен директор и основател на Q-CTRL, стартираща компания за квантови изчисления, в интервю за Lifewire по имейл. Той каза, че повечето области на науката разчитат на изграждането на компютърни модели за решаване на трудни проблеми. Но, каза той, в много области на биологията, химията и науката за материалите компютърните модели не са полезни.
Основната физика на повечето системи е уловена в стандартните изчисления и се управлява от правилата на квантовата механика. Необходими са огромно количество изчислителни ресурси, за да се изградят точни компютърни модели дори на скромни системи, каза Biercuk.
"Квантовите компютри имат потенциала да доставят необходимата изчислителна мощност за решаване на някои от тези проблеми", добави той. "Интуитивно, квантовите компютри кодират проблеми, управлявани от правилата на квантовата физика, използвайки системи, които се подчиняват на същите правила. Има голяма финес в това как можем да се възползваме от тази кореспонденция, но дава представа, че квантовите изчисления може да са в състояние да отключат определени проблеми от голямо значение за смекчаване на изменението на климата."
Надежда или реклама?
Експерти казаха пред Lifewire, че твърденията за подобряване на климата в доклада на McKinsey се основават на солидна наука, но превръщането на идеите в практически приложения ще бъде голямо предизвикателство.
„Пречката за разрешаване на кризата с изменението на климата в скоро време е, че учените все още проучват как да разработят квантово изчисление за по-малко пари и да го направят по-достъпно за обикновения човек,“Серхио Суарес младши, главен изпълнителен директор на TackleAI, каза Lifewire по имейл. „Докато това се случи, ние всички трябва да направим своята част, за да намалим потреблението на енергия със стандартните компютри.“
Марк Матингли-Скот, управляващ директор за EMEA на компанията за квантови изчисления Quantum Brilliance, каза пред Lifewire по имейл, че резултатите от квантовите изчисления могат да дойдат дори по-бързо, отколкото прогнозира докладът. „Потенциално има път за постигане на необходимото изчислително ускоряване при масови паралелни внедрявания по-рано от края на десетилетието“, добави той.
Един експерт по квантово изчисление казва, че докладът дори омаловажава потенциала на квантовото изчисление. Ювал Богер от компанията за квантови компютри Classiq каза, че докладът се фокусира върху химическите процеси и развитието на материалите, но възможностите за квантовите компютри са по-широки.
"Например, квантовите компютри могат да помогнат за оптимизиране на трафика и по този начин да намалят пробега и емисиите на превозните средства", каза Богър. „Квантовите компютри също могат да свършат по-добра работа при прогнозиране на метеорологичните модели и да помогнат за изглаждане на изискванията за генериране на електроенергия.“
