Notre Dame Üniversitesi'ndeki Araştırmacılar Kuantum Hesaplama Optimizasyonunu Kullanarak Yeni Bir Pencere Kaplaması Geliştirdi

Kuantum hesaplama gibi ileri teknolojiler ve blockchain gelişmeye devam ederken, birçoğu bu sistemlerin çevresel maliyetinin faydalarından daha ağır basabileceğinden endişe ediyor. Bu teknolojilerin çalışması için çok fazla enerjiye ihtiyaç duymasının yanı sıra soğutmak için de benzer miktarda enerjiye ihtiyacı olabilir. Pek çok kuantum bilgisayar türü, şu anda enerji ve çevresel etki açısından oldukça maliyetli olabilecek aşırı düşük sıcaklıklarda çalıştırılmaktadır. Genel soğutma (klima sistemleri gibi) yaklaşık olarak %15 Küresel enerji tüketiminin artması, soğutma için yeni verimli yollar tasarlamak, çevreye yardımcı olmak için uzun bir yol kat edebilir. Üniversitesinde bir araştırma ekibi Notre Dame güneşten gelen ısıyı bloke edebilen ve sonuçta enerji tasarrufu sağlayabilen şeffaf bir pencere kaplaması geliştirdikleri için şimdiden önemli bir ilerleme kaydetti.

Pencere Kaplamasını Optimize Etme

Şeffaf Radyasyonlu Soğutucu (TRC), bu şeffaf pencere kaplamasının daha sıcak iklimlerde elektrikli soğutma maliyetini %33 oranında azalttığı tahmin edilmektedir. TRC, Notre Dame Profesörü tarafından geliştirilmiştir. Tengfei Luo ve doktora sonrası araştırmacı Seongmin Kim. Kaplamayı oluşturmak için araştırmacılar, ortak malzemeleri birden çok katman halinde derlediler. "Pencere kaplaması, SiOXNUMX gibi bir dizi yaygın malzemeden yapılmıştır.₂, Al₂O₃ve TiO₂dedi Luo. Kuantum Teknolojisinin İçinde. “Egzotik veya pahalı malzemeler içermiyor. Çalışmamızın amaçlarından biri de buydu.”

Araştırmacılar, doğru malzeme ve katman kombinasyonunu bulmak için süreci optimize etmeleri gerektiğini fark ettiler. Bunun için kuantum hesaplamaya yöneldiler. Luo'nun açıkladığı gibi: "Pek çok katmanı bir araya getirdiğinizde, astronomik derecede çok sayıda olası kombinasyon vardır. Örneğin, 24 katman için 100 milyardan fazla olası kombinasyon vardır. Klasik yöntemler, optimumu bulmak için her kombinasyonu kapsamlı bir şekilde değerlendiremez. Ancak bir kuantum bilgisayar, benzersiz qubit süperpozisyon özelliği ile bunu yapabilir.” Süreci optimize etmek için Luo ve Kim, hesaplamalı bir model oluşturdu ve kuantum makine öğrenimini kullandı (QML) katmanların ve malzemelerin en iyi kombinasyonlarını bulmak için algoritmalar.

Ortaya çıkan malzeme, şu anda piyasadaki diğer benzer ürünlerden daha iyi performans gösteriyor gibi görünen 1.2 mikron kalınlığında şeffaf bir pencere kaplamasıydı. Bu proje, kuantum hesaplamanın araştırma sürecinde nasıl önemli bir fark yaratabileceğini gösteriyor ve birçok farklı alanda yardımcı bir teknoloji olduğunu öne sürüyor. Luo, bir Notre Dame haber makalesinde "Kuantum hesaplama stratejisinin malzemenin kendisi kadar önemli olduğunu düşünüyorum" dedi. "Bu yaklaşımı kullanarak, sınıfının en iyisi malzemeyi bulabildik, ışınımlı bir soğutucu tasarlayabildik ve soğutma etkisini deneysel olarak kanıtlayabildik."

Kenna Hughes-Castleberry, Inside Quantum Technology'de ve JILA'da (Colorado Boulder Üniversitesi ile NIST arasındaki bir ortaklık) Bilim İletişimcisi'nde personel yazarıdır. Yazı ritimleri derin teknoloji, metaverse ve kuantum teknolojisini içerir.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/researchers-at-the-university-of-notre-dame-developed-a-new-window-coating-using-quantum-computing-optimization/