Key takeaways
- En ny rapport siger, at kvanteberegning kan være medvirkende til at bekæmpe klimaændringer.
- Den revolutionerende nye computerteknologi kan hjælpe med at reducere kulstofemissioner for en bred vifte af industrier.
-
Eksperter siger, at rapportens resultater er baseret på solid videnskab, men at omsætte ideerne til praktiske anvendelser vil være en betydelig udfordring.
En kommende revolution inden for kvanteberegning kan forbedre en række teknologier og hjælpe med at bekæmpe klimaændringer, hævder en ny rapport.
Rapporten fra konsulentfirmaet McKinsey & Company siger, at ved at udnytte kvantemekanikkens mystiske kraft kunne computere finde alt fra bedre batterier til måder at opfange udledt kulstof. Virksomheden forudser, at nyttige kvantecomputere kan ankomme i slutningen af årtiet.
"At opfylde målet om netto-nul-emissioner, som lande og nogle industrier har forpligtet sig til, vil ikke være muligt uden enorme fremskridt inden for klimateknologi, som ikke er opnåelige i dag," skrev rapportens forfattere. "Selv de mest kraftfulde supercomputere, der er tilgængelige nu, er ikke i stand til at løse nogle af disse problemer. Kvantecomputere kunne være en game-changer i disse områder."
Quantum Leap
Ifølge McKinsey-rapporten kan fremskridt drevet af kvantecomputere hjælpe med at ændre økonomien på måder, der ville forbedre miljøet. For eksempel kan nye teknikker reducere metan produceret af landbruget, gøre produktionen af cementemissioner fri og udvikle bedre vedvarende solteknologi.
Batterier er et område, der kunne se radikale fremskridt takket være kvanteberegning, hævder rapporten. Fremstilling af lithium-ion-batterier (Li-ion) med højere densitet kan muliggøre nye anvendelser i elektriske køretøjer og energilagring. Nyere forskning har fundet ud af, at kvanteberegning vil være i stand til at simulere batteriernes kemi på måder, som ikke er mulige i øjeblikket.
"Som et resultat kunne vi skabe batterier med 50 procent højere energitæthed til brug i tunge elektriske køretøjer, hvilket kunne fremskynde deres økonomiske brug væsentligt," ifølge rapporten. "Kulstoffordele for elbiler for passagerer ville ikke være enorme, da disse køretøjer forventes at nå omkostningsparitet i mange lande, før den første generation af kvantecomputere er online, men forbrugerne kan stadig nyde omkostningsbesparelser."
I sagens natur er kvantecomputere bedre til at løse flere videnskabelige gåder end klassiske computere, fort alte Michael Biercuk, CEO og grundlægger af Q-CTRL, en opstart af kvantecomputere, til Lifewire i et e-mailinterview. Han sagde, at de fleste områder af videnskaben er afhængige af at bygge computermodeller for at løse vanskelige problemer. Men, sagde han, på mange områder inden for biologi, kemi og materialevidenskab er computermodeller ikke nyttige.
Den underliggende fysik i de fleste systemer er fanget i standardcomputere og styret af kvantemekanikkens regler. Det kræver en enorm mængde beregningsressourcer at bygge nøjagtige computermodeller af selv beskedne systemer, sagde Biercuk.
"Kvantecomputere har potentialet til at levere den nødvendige computerkraft til at løse nogle af disse problemer," tilføjede han. "Intuitivt koder kvantecomputere problemer styret af kvantefysikkens regler ved hjælp af systemer, der adlyder de samme regler. Der er stor subtilitet i, hvordan vi kan drage fordel af den korrespondance, men det giver et billede af, at kvanteberegning måske vil være i stand til at låse op for visse problemer af stor relevans for at afbøde klimaændringer."
Håb eller Hype?
Eksperter fort alte Lifewire, at de klimaforbedrende påstande i McKinsey-rapporten er baseret på solid videnskab, men at omsætte ideerne til praktiske anvendelser vil være en stor udfordring.
"Hindringen for at løse klimaforandringskrisen er, at videnskabsmænd stadig forsker i, hvordan man udvikler kvantecomputere for færre penge og gør det mere tilgængeligt for den daglige person," Sergio Suarez Jr., CEO for TackleAI, fort alte Lifewire via e-mail. "Indtil dette sker, skal vi alle gøre vores del for at reducere vores energiforbrug med standardcomputere."
Mark Mattingley-Scott, administrerende direktør EMEA for kvantecomputervirksomheden Quantum Brilliance, fort alte Lifewire via e-mail, at kvantecomputerresultater kunne komme endnu hurtigere, end rapporten forudsiger. "Der er potentielt en vej til at opnå den nødvendige beregningshastighed i massivt parallelle implementeringer hurtigere end ved udgangen af årtiet," tilføjede han.
En kvantecomputerekspert siger, at rapporten endda nedtoner potentialet ved kvanteberegning. Yuval Boger, fra kvantecomputerfirmaet Classiq, sagde, at rapporten fokuserer på kemiske processer og materialeudvikling, men muligheden for kvantecomputere er bredere.
"For eksempel kan kvantecomputere hjælpe med at optimere trafikken og dermed reducere køretøjernes kilometertal og emissioner," sagde Boger. "Kvantecomputere kan også gøre et bedre stykke arbejde med at forudsige vejrmønstre og hjælpe med at udjævne kravene til strømproduktion."
