Quantencomputing bietet neuartigere und zuverlässigere Möglichkeiten, den Fortschritt bei der Eindämmung des Klimawandels zu beschleunigen, und zwar schneller als andere bekannte Technologien. So kann es beispielsweise Optimierungsaufgaben innerhalb von Millisekunden oder Nanosekunden ausführen, was für Allzweckcomputer fast unmöglich ist. Jetzt können wir Aktivitäten wie Echtzeit-Wettermodellierung und Materialdesign auf mikroskopischer Ebene durchführen.
Die Klimakompetenz des Quantencomputers
Quantencomputing geht über künstliche Intelligenz und Plattformen für maschinelles Lernen hinaus. Insbesondere kann es passieren, dass an Orten wie dem Chatbot ChatGPT eine Nachricht auftaucht, die den Benutzer darauf hinweist, dass der eingegebene Text zu lang ist oder dass er etwas geschrieben hat, woraufhin sein Computer einfriert. Außerdem muss der Computerbenutzer im Allgemeinen auf eine Antwort warten, anders als bei einer menschlichen Konversation, bei der er mehrere Antworten gleichzeitig erhalten kann. Anders als ein herkömmlicher digitaler Computer kann Quantencomputing in einer einzigen Iteration mehrere Lösungen gleichzeitig untersuchen. Ein Quantencomputer kann mehr Daten unterbringen als ein klassischer.
Eine Meinung ist, dass wir gerade erst begonnen haben, das Ausmaß der KI zu ergründen. KI ist ein weiterer Bereich, in dem Quantencomputing recht gute Ergebnisse erzielen kann. Da KI dem Computer oft viele Berechnungen abverlangt, sind Quantencomputer eine Lösung. Quantencomputing steigert die Leistung der KI über die Vorstellungskraft der meisten Menschen hinaus. Es kann helfen, das zu tun, was KI in Bezug auf komplizierte Berechnungen, Optimierung und Analyse nicht leisten kann, und Dilemmata selbst in einer Ecke lösen, in der Daten knapp sind.
Die Schlussfolgerung bleibt, dass Quantencomputing ein Durchbruch ist, der Probleme löst, für die KI nichts tun kann. Quantencomputing kann die Konzepte von Wissenschaften wie der Kryptographie und vielen anderen revolutionieren, die bei der derzeitigen Komplexität mit schweren Engpässen zu kämpfen haben. Zusätzlich zu der Prognose wird erwartet, dass der Energieverbrauch mit der Entstehung von Quantencomputern exponentiell steigen wird.
Allerdings würde sie letztendlich viel energieeffizienter werden als die heutigen Technologien. Wie kann die Quantencomputertechnologie das Problem der Treibhausgasemissionen lösen, das voraussichtlich ein wichtiges Thema ist? Über 73 % der Treibhausgasemissionen sind auf die Energiezuweisung zurückzuführen, die schwierig und kompliziert ist. Eine beträchtliche Anzahl von Energiekategorien hat nur ein kurzes Betriebsfenster. Wenn man die Energie also nicht schnell genug nutzt, geht sie verloren, was zu Energieverschwendung und Emissionen führt. Die von erneuerbaren Energiequellen wie Sonne und Wind erzeugte Energie entsteht, wenn Licht vorhanden ist oder Wind weht.
Die Energie kann nur in Batterien oder anderen Geräten gespeichert werden, selbst wenn diese noch existieren. Der Energiebedarf wächst, und viele Experten prognostizieren, dass alle Stromengpässe weltweit beendet werden. Energieeffizienz kann der Schlüssel sein und über Erfolg oder Misserfolg im Kampf gegen den Klimawandel entscheiden. Sie kann uns auch dabei helfen, intelligentere Fahrzeuge zu entwickeln, die Unfälle vermeiden können. Die Quantenoptimierung gilt für Energiefragen, Datenanalyse sowie Forschung und Entwicklung. Sie ist ein wirksames Werkzeug, das die Stromerzeugung und das Stromnetz erleichtert. Sie kann natürlich verwendet werden, um neue saubere Energiequellen zu entwickeln (wie effiziente Solarzellen, Batterien und andere Energiespeicher) und um energieeffiziente Systeme, Herstellungsprozesse, Häuser und alles andere zu bauen, was viel Energie verbraucht. Dies würde zu einer Reduzierung des derzeitigen Energieverbrauchs und der Emissionen führen.
Nachhaltige Transformation ermöglichen
Auch Quanten können in dieser Hinsicht ein wirkungsvolles Werkzeug sein, denn sie bieten die Möglichkeit, verbesserte Systeme für die Landwirtschaft und andere Praktiken zu entwickeln und so zu besseren Ernteerträgen, geringerem Landverbrauch und weniger Abholzung zu führen. Der Wissenschaftszweig, der sich mit Materialien beschäftigt, ist eine immer einflussreichere Disziplin, die uns hilft zu verstehen, wie die Produktion optimiert werden kann. Quantencomputing kann neue Entwicklungen in der Materialwissenschaft hervorbringen und ermöglicht so die Entwicklung neuartiger Methoden im Rahmen der Verringerung des ökologischen Fußabdrucks der Produktion.
Künstliche Intelligenz könnte bei gegebener Eigenschaft Materialien simulieren, die viel subtiler und ausgefeilter sein könnten als die traditionelle Quantenchemie. Quantengeräte könnten auch Durchbrüche bei der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung erzielen, indem sie atmosphärische Emissionen auffangen und speichern. Mit fortgeschrittenen Abschlüssen kann Quanteninformatik Klimamodelle, -vorhersagen, -überwachung usw. durchführen. Das würde bedeuten, dass wir uns nicht so sehr anstrengen müssten, um uns an den Klimawandel anzupassen, weil unsere Systeme nicht nur in der Lage wären, extremere Ereignisse (wie Stürme, Hitzewellen und andere) mit der erforderlichen Genauigkeit vorherzusagen, sondern diese auch vorherzusagen – dies würde uns eine effizientere Planung ermöglichen.
Anders als aktuelle Ansätze könnte es auch zur Modellierung verschiedener Simulationen, Optimierungen und Projekte zur Verbesserung der Robustheit verwendet werden, wie etwa Baumpflanzungen (Wiederaufforstungen), Solarstromverbrauch, Logistik und Lieferkettenübungen. Solche Erkenntnisse könnten es uns ermöglichen, Schwachstellen in den natürlichen Ressourcen zu identifizieren, um die Bemühungen dort zu konzentrieren, wo sie am dringendsten benötigt werden, Ressourcenrückgewinnungsanlagen zu entwerfen, um das enorme ungenutzte Solarstrompotenzial besser zu nutzen, und die Effizienz der Lieferketten zu verbessern.
Abgesehen von den verschiedenen Methoden, die Quantencomputer allgemein bieten und ermöglichen, kann er noch viele andere Dinge tun. Er kann zum Beispiel als Hebel für technologische Innovation und Entwicklung dienen. Es wird eine großartige Erfahrung sein zu beobachten, wie vielseitig Quantencomputer werden und wie leistungsfähig sie bei der Reduzierung von Treibhausgasemissionen sind, bessere Lösungen als herkömmliche bieten und sich den Herausforderungen in den Bereichen Energie, Landwirtschaft, Materialwissenschaft und mehr stellen. Der Klimawandel ist ziemlich drängend, und keine gewöhnlichen Lösungen könnten ausreichen. Quantencomputer können uns den schnellsten Weg zur Lösung von Klimaproblemen bieten, da Zeit ein Faktor ist. Darüber hinaus ist die Entwicklung und Ausweitung des Quantencomputers eine nützliche Technologie, die zu dieser noblen Aktion beiträgt. Unsere Welt kann nicht warten.