“Inside Scoop:” ของ Inside Quantum Technology ควอนตัมและพลังงานสะอาด

กับ ต้นทุนที่เพิ่มขึ้น ของเชื้อเพลิงฟอสซิล โดยเฉพาะ น้ำมันเบนซิน บริษัทและองค์กรหลายแห่งให้ความสนใจในการใช้พลังงานสะอาด เช่น โซลา หรือพลังงานลมเป็นแหล่งพลังงาน แม้ว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนประเภทนี้จะมีประโยชน์ในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน รวมทั้งหลีกเลี่ยงการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัดหรือสร้างมลพิษเพิ่มเติม การปรับขนาดแหล่งพลังงานเหล่านี้ให้มีกำไรและเข้าถึงได้ถือเป็นความท้าทายในปัจจุบัน ผู้เชี่ยวชาญหลายคนมองว่าเทคโนโลยีควอนตัมอาจเป็นประโยชน์ในการปรับขนาดแหล่งพลังงานสะอาดเหล่านี้จาก การเพิ่มประสิทธิภาพ ปัญหาเกี่ยวกับเคมีควอนตัม 

ประโยชน์ของควอนตัมคอมพิวเตอร์ 

งานวิจัยด้านพลังงานหมุนเวียน (RE) ในปัจจุบันสร้างทฤษฎีหลายวิธีที่เทคโนโลยีควอนตัมจะเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมนี้ ตามที่ปริญญาเอก นักวิจัย โอบาเฟมี โอลาตุนจิ ของ มหาวิทยาลัย Johannesburg ในแอฟริกาใต้ "การคำนวณด้วยควอนตัมสามารถใช้ในการพยากรณ์และประเมินทรัพยากรขั้นสูง ตำแหน่งและการจัดสรรสิ่งอำนวยความสะดวกของ RE การปรับปรุงประสิทธิภาพของการแปลงและการจัดเก็บพลังงาน การรวมและการจำแนกทรัพยากร การตรวจสอบสภาพของโครงสร้างพื้นฐาน RE เป็นต้น" จากการทำนาย รูปแบบสภาพอากาศ สำหรับช่วงเวลาที่ดีที่สุดในการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโครงข่ายไฟฟ้าสำหรับชุมชนชานเมือง ความเก่งกาจของคอมพิวเตอร์ควอนตัมมอบประโยชน์มากมายสำหรับผู้ที่มองหาการใช้พลังงานหมุนเวียน นักวิจัยคนอื่นคาดการณ์ว่าควอนตัมคอมพิวติ้งอาจมีประโยชน์ในการเพิ่มประสิทธิภาพ อายุการใช้งานแบตเตอรี่ โดยใช้เคมีควอนตัม ซึ่งจะช่วยสร้างยานยนต์ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น นี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของโอกาสมากมายในการประยุกต์ใช้ควอนตัมกับพลังงานสะอาด 

สร้างพลังงานสะอาดในราคาย่อมเยา 

นอกจากความท้าทายโดยทั่วไปของควอนตัมคอมพิวติ้ง (ความเปราะบางและข้อผิดพลาด) ยังมีปัญหาที่ใหญ่กว่าในการทำให้พลังงานสะอาดมีราคาไม่แพงมาก ในอดีต ผลกำไรจากพลังงานสะอาดมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการรักษาผลกำไรจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้ยากที่จะนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม ด้วยค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นของเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่นเดียวกับต้นทุนพลังงานหมุนเวียนที่ลดลง สิ่งต่างๆ อาจเปลี่ยนแปลงไป ต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียวลดลง ลด 77% ตั้งแต่ปี 2010 ถึง 2018 อาจมีการแนะนำแหล่งพลังงานสะอาดอื่นๆ ตามมา นักวิจัยอย่าง Olatunji เชื่อว่าควอนตัมคอมพิวติ้งสามารถทำให้พลังงานสะอาดมีราคาไม่แพง และเข้าถึงได้สำหรับผู้อื่นในการสำรวจและใช้งาน “[ควอนตัมคอมพิวติ้งและเทคโนโลยีขั้นสูงอื่นๆ] นี้จะช่วยปรับปรุงความสามารถในการเข้าถึง เนื่องจากความสามารถในการคาดการณ์จะปรับปรุงควบคู่ไปกับประสิทธิภาพของกริดและสถาปัตยกรรมความปลอดภัยตลอดห่วงโซ่คุณค่า” Olatunji กล่าว “ประสิทธิภาพของทรัพยากรจะช่วยให้ผู้คนจำนวนมากเข้าถึงได้ในราคาที่เหมาะสม การลดราคาจะสอดคล้องกับการลดลงของค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและการบำรุงรักษา ซึ่งเป็นผลมาจากความสามารถในการประมวลผลควอนตัม”

สหรัฐอเมริกาได้เริ่มมุ่งเน้นไปที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมและพลังงานสะอาดแล้ว ในปี 2011 ศูนย์วิจัยวิศวกรรมพลังงานควอนตัมและเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ยั่งยืน (คำถาม) ถูกสร้างขึ้นโดยได้รับการสนับสนุนจาก เอ็นเอสเอฟ ที่ QESTT นักวิจัยกำลังทำงานเกี่ยวกับ "การพัฒนาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการศึกษาเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ที่ก้าวหน้า เพื่อเปลี่ยนระบบการผลิตไฟฟ้าที่มีอยู่" ในการทำเช่นนี้ พวกเขามุ่งเน้นไปที่เซลล์ซิลิกอนและใช้เทคโนโลยีควอนตัมเพื่อปรับปรุงระบบ PV เหล่านี้ 

แต่ต้นทุนควอนตัมอาจมากกว่าพลังงานสะอาดที่สามารถให้ได้? 

ในการอภิปรายเกี่ยวกับควอนตัมคอมพิวติ้งและพลังงานสะอาด หลายคนกังวลว่าพลังงานที่จำเป็นในการเรียกใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจมีราคาสูงเกินกว่าประโยชน์ที่ได้จากพลังงานสะอาด อย่างไรก็ตาม ดังที่ Olatunji กล่าวว่า “มีข้อกังวลอย่างมากเกี่ยวกับการใช้พลังงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม แต่สิ่งที่เรามักลืมก็คือความจริงที่ว่ามีซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ใช้พลังงานมากกว่ามาก และทำงานได้ไม่ดีเท่ากับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในแง่ของ พลังการคำนวณและประสิทธิภาพ” เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ Olatunji จึงหวังว่าการประมวลผลแบบควอนตัมจะมีค่าใช้จ่ายน้อยลงในขณะที่ให้ประโยชน์มากมาย “เราเชื่อว่าจะมีจุดเปลี่ยนที่จะผลิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมพลังงานต่ำ” เขากล่าวเสริม “เป็นเรื่องน่ายินดีที่ได้เห็นจำนวนองค์กรที่ต่อสู้เพื่ออำนาจสูงสุดทางควอนตัม ประชาคมโลกคงนึกไม่ถึงว่าเทคโนโลยีควอนตัมจะไปได้ไกลถึงเพียงนี้ ดังนั้น ด้วยความพยายามในการวิจัยอย่างต่อเนื่อง

Kenna Hughes-Castleberry เป็นนักเขียนที่ Inside Quantum Technology และ Science Communicator ที่ JILA (ความร่วมมือระหว่าง University of Colorado Boulder และ NIST) จังหวะการเขียนของเธอมีทั้ง Deep Tech, Metaverse และเทคโนโลยีควอนตัม

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-clean-energy/