Key takeaways
- En ny rapport säger att kvantberäkning kan vara avgörande för att bekämpa klimatförändringarna.
- Den revolutionerande nya datortekniken kan hjälpa till att minska koldioxidutsläppen för ett brett spektrum av industrier.
-
Experter säger att rapportens resultat är grundade på gedigen vetenskap, men att översätta idéerna till praktiska tillämpningar kommer att vara en betydande utmaning.
En kommande revolution inom kvantberäkning kan förbättra en rad tekniker och hjälpa till att bekämpa klimatförändringarna, hävdar en ny rapport.
Rapporten från konsultföretaget McKinsey & Company säger att genom att utnyttja kvantmekanikens mystiska kraft kan datorer hitta allt från bättre batterier till sätt att fånga upp koldioxid. Företaget förutspår att användbara kvantdatorer kan komma i slutet av decenniet.
"Att uppfylla målet om nettonollutsläpp som länder och vissa industrier har förbundit sig till kommer inte att vara möjligt utan enorma framsteg inom klimatteknologi som inte är möjliga idag", skrev rapportens författare. "Även de mest kraftfulla superdatorerna som finns tillgängliga nu kan inte lösa vissa av dessa problem. Kvantdatorer kan vara en spelväxlare i dessa områden."
Quantum Leap
Enligt McKinsey-rapporten kan framsteg som drivs av kvantberäkningar bidra till att förändra ekonomin på ett sätt som skulle förbättra miljön. Nya tekniker skulle till exempel kunna minska metan som produceras av jordbruket, göra produktionen av cementutsläpp fri och utveckla bättre förnybar solteknik.
Batterier är ett område som kan se radikala framsteg tack vare kvantberäkning, hävdar rapporten. Att tillverka litiumjonbatterier (Li-ion) med högre densitet kan möjliggöra nya tillämpningar i elfordon och energilagring. Ny forskning har visat att kvantberäkning kommer att kunna simulera batteriernas kemi på sätt som för närvarande inte är möjliga.
"Som ett resultat skulle vi kunna skapa batterier med 50 procent högre energitäthet för användning i tunga elfordon, vilket avsevärt skulle kunna föra fram deras ekonomiska användning", enligt rapporten. "Koldioxidfördelarna för elbilar för passagerare skulle inte vara enorma, eftersom dessa fordon förväntas nå kostnadsparitet i många länder innan den första generationen kvantdatorer är online, men konsumenterna kan fortfarande njuta av kostnadsbesparingar."
Kvantdatorer är till sin natur bättre på att lösa fler vetenskapliga pussel än klassiska datorer, sa Michael Biercuk, VD och grundare av Q-CTRL, en startup för kvantdatorer, till Lifewire i en e-postintervju. Han sa att de flesta vetenskapsområden är beroende av att bygga datormodeller för att lösa svåra problem. Men, sa han, inom många områden av biologi, kemi och materialvetenskap är datormodeller inte användbara.
Den underliggande fysiken för de flesta system fångas i standardberäkningar och styrs av kvantmekanikens regler. Det krävs en enorm mängd beräkningsresurser för att bygga korrekta datormodeller av även blygsamma system, sa Biercuk.
"Kvantdatorer har potential att leverera den nödvändiga datorkraften för att lösa några av dessa problem", tillade han. "Intuitivt kodar kvantdatorer problem som styrs av kvantfysikens regler med hjälp av system som följer samma regler. Det finns en stor subtilitet i hur vi kan dra nytta av den korrespondensen, men det ger en bild av att kvantberäkning kanske kan låsa upp vissa problem av stor relevans för att mildra klimatförändringarna."
Hope or Hype?
Experter sa till Lifewire att de klimatförbättrande påståendena i McKinsey-rapporten är grundade på gedigen vetenskap, men att översätta idéerna till praktiska tillämpningar kommer att vara en stor utmaning.
"Hindret för att lösa klimatförändringskrisen när som helst är att forskare fortfarande forskar om hur man utvecklar kvantdatorer för mindre pengar och gör den mer tillgänglig för den vanliga människan", Sergio Suarez Jr., VD för TackleAI, berättade för Lifewire via e-post. "Tills detta händer måste vi alla göra vår del för att minska vår energianvändning med vanliga datorer."
Mark Mattingley-Scott, verkställande direktör EMEA för kvantberäkningsföretaget Quantum Brilliance, sa till Lifewire via e-post att kvantberäkningsresultaten kan komma ännu snabbare än vad rapporten förutspår. "Det finns potentiellt en väg för att uppnå den nödvändiga beräkningshastigheten i massivt parallella distributioner tidigare än i slutet av årtiondet", tillade han.
En kvantberäkningsexpert säger att rapporten till och med förringar potentialen med kvantberäkning. Yuval Boger, från kvantdatorföretaget Classiq, sa att rapporten fokuserar på kemiska processer och materialutveckling, men möjligheten för kvantdatorer är större.
"Till exempel kan kvantdatorer hjälpa till att optimera trafiken och därmed minska körsträckan och utsläppen från fordon", sa Boger. "Kvantdatorer kan också göra ett bättre jobb med att förutsäga vädermönster och hjälpa till att jämna ut kraftgenereringskraven."
