Ключевые выводы
- В новом отчете говорится, что квантовые вычисления могут сыграть важную роль в борьбе с изменением климата.
- Новые революционные вычислительные технологии могут помочь сократить выбросы углекислого газа в самых разных отраслях.
-
Эксперты говорят, что выводы отчета основаны на солидных научных данных, но практическое применение идей будет серьезной проблемой.
Грядущая революция в области квантовых вычислений может улучшить ряд технологий и помочь в борьбе с изменением климата, говорится в новом отчете.
В отчете консалтинговой фирмы McKinsey & Company говорится, что, используя таинственную силу квантовой механики, компьютеры могут найти все, от лучших батарей до способов улавливания выбрасываемого углерода. Компания прогнозирует, что полезные квантовые компьютеры могут появиться к концу десятилетия.
«Достижение цели нулевого уровня выбросов, которую взяли на себя страны и некоторые отрасли, будет невозможно без огромных достижений в климатических технологиях, которые сегодня недостижимы», - пишут авторы отчета. «Даже самые мощные суперкомпьютеры, доступные сейчас, не в состоянии решить некоторые из этих проблем. Квантовые вычисления могут изменить правила игры в этих областях».
Квантовый скачок
Согласно отчету McKinsey, достижения, основанные на квантовых вычислениях, могут помочь изменить экономику таким образом, чтобы улучшить окружающую среду. Например, новые методы могут сократить выбросы метана в сельском хозяйстве, сделать производство цемента без выбросов и разработать более совершенные технологии возобновляемой солнечной энергии.
Аккумуляторы - это одна из областей, в которой можно добиться радикальных успехов благодаря квантовым вычислениям, говорится в отчете. Создание литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов с более высокой плотностью может открыть новые области применения в электромобилях и накопителях энергии. Недавние исследования показали, что квантовые вычисления смогут моделировать химию батарей способами, которые в настоящее время невозможны.
«В результате мы смогли создать батареи с на 50 процентов более высокой плотностью энергии для использования в большегрузных электромобилях, что могло бы существенно повысить их экономичность», - говорится в отчете. «Углеродные выгоды для пассажирских электромобилей не будут огромными, поскольку ожидается, что эти автомобили достигнут паритета затрат во многих странах до того, как первое поколение квантовых компьютеров будет в сети, но потребители могут по-прежнему получать экономию средств».
Квантовые компьютеры по самой своей природе лучше решают больше научных задач, чем классические компьютеры, сказал Майкл Биркук, генеральный директор и основатель Q-CTRL, стартапа квантовых вычислений, в интервью Lifewire по электронной почте. Он сказал, что большинство областей науки полагаются на создание компьютерных моделей для решения сложных проблем. Но, по его словам, во многих областях биологии, химии и материаловедения компьютерные модели бесполезны.
Основная физика большинства систем определяется стандартными вычислениями и подчиняется правилам квантовой механики. По словам Берчука, для создания точных компьютерных моделей даже самых скромных систем требуется огромное количество вычислительных ресурсов.
«Квантовые компьютеры могут обеспечить необходимую вычислительную мощность для решения некоторых из этих проблем», - добавил он. «Интуитивно квантовые компьютеры кодируют проблемы, управляемые правилами квантовой физики, используя системы, подчиняющиеся тем же правилам. Есть большая тонкость в том, как мы можем воспользоваться этим соответствием, но это дает представление о том, что квантовые вычисления могут разблокировать определенные проблемы. имеет большое значение для смягчения последствий изменения климата».
Надежда или реклама?
Эксперты сообщили Lifewire, что заявления McKinsey об улучшении климата основаны на надежных научных данных, но практическое применение этих идей будет серьезной проблемой.
«Препятствием для решения кризиса изменения климата в ближайшее время является то, что ученые все еще исследуют, как разработать квантовые вычисления с меньшими затратами и сделать их более доступными для обычного человека», - Серхио Суарес-младший, генеральный директор TackleAI., сообщил Lifewire по электронной почте. «Пока это не произойдет, мы все должны внести свой вклад в сокращение энергопотребления на стандартных компьютерах».
Марк Маттингли-Скотт, управляющий директор EMEA компании квантовых вычислений Quantum Brilliance, сообщил Lifewire по электронной почте, что результаты квантовых вычислений могут появиться даже быстрее, чем предсказывает отчет. «Потенциально существует путь к достижению необходимого ускорения вычислений в массово-параллельных развертываниях раньше, чем к концу десятилетия», - добавил он.
Один эксперт по квантовым вычислениям говорит, что в отчете даже преуменьшается потенциал квантовых вычислений. Юваль Богер из компании Classiq, занимающейся квантовыми вычислениями, сказал, что в отчете основное внимание уделяется химическим процессам и разработке материалов, но возможности квантовых компьютеров шире.
«Например, квантовые компьютеры могут помочь оптимизировать трафик и, таким образом, сократить пробег и выбросы транспортных средств», - сказал Богер. «Квантовые компьютеры также могут лучше предсказывать погодные условия и помогают сгладить требования к выработке электроэнергии».
