La computación cuántica tiene una serie de ventajas sobre otras tecnologías en términos de acelerar nuestro progreso en la reducción del cambio climático. Por ejemplo, puede resolver problemas de optimización mucho más rápido que los ordenadores normales. Esto hace posible hacer cosas como predicciones climáticas en tiempo real y diseñar materiales a escalas diminutas.
De estas y otras formas, la computación cuántica tiene ventajas sobre las aplicaciones de inteligencia artificial y aprendizaje automático. En aplicaciones artificiales como ChatGPT, el usuario puede recibir un mensaje de que la entrada que escribió fue demasiado larga; o ingresa algo y luego observa cómo el software se detiene y no proporciona una respuesta. Además, el usuario normalmente no puede obtener varias respuestas a la vez. La computación cuántica no sólo puede ser más rápida sino que también puede procesar enormes cantidades de datos a la vez. Literalmente es (como el título de la película) todo en todas partes al mismo tiempo.
Algunos podrían decir que apenas hemos arañado la superficie en términos de IA. La inteligencia artificial y la computación cuántica también pueden funcionar bien en conjunto: la IA a menudo requiere importantes recursos computacionales y la computación cuántica puede proporcionarlos. La computación cuántica puede potenciar la IA. También puede ir más allá de lo que la IA puede proporcionar en términos de cálculos, optimización y análisis complejos, y resolver problemas incluso en ausencia de grandes conjuntos de datos. La conclusión es que la computación cuántica puede resolver problemas que la inteligencia artificial no puede resolver. La computación cuántica podría hacer posibles avances en áreas que actualmente tendrían importantes obstáculos. Como beneficio adicional, se predice que la computación cuántica eventualmente será más eficiente energéticamente que las computadoras normales que utilizan IA.
¿Cuáles son algunas de las posibles aplicaciones de la computación cuántica para reducir el cambio climático?
1. Energía
Más del 73% de las emisiones de gases de efecto invernadero provienen de la energía (Our World in Data).
Asignar energía puede resultar muy difícil. Muchas formas de energía se usan o se pierden, por lo que si la energía no se usa dentro de un cierto período de tiempo, se pierde, generando un desperdicio de energía (y emisiones) en el proceso. Las formas de energía renovables, como la solar y la eólica, solo generan energía en determinados momentos, cuando hace sol o viento, y esta energía desaparece a menos que se utilice o almacene mediante baterías u otros métodos de almacenamiento. La demanda de energía está aumentando y mucha gente predice que nos enfrentaremos a una escasez generalizada de energía. Optimizar nuestra asignación de energía es fundamental en la carrera contra el cambio climático. Y la computación cuántica puede ayudarnos a lograrlo.
La computación cuántica puede ayudar con la optimización de la energía, el análisis de datos y la investigación y el desarrollo. Es una herramienta muy poderosa que podría ayudar con la asignación de energía y la optimización de la red. También podría ayudar a diseñar nuevas tecnologías de energía limpia (como mejores células solares, baterías y otras formas de almacenamiento de energía) y sistemas, procesos de fabricación y edificios más eficientes desde el punto de vista energético. Esto podría conducir a una reducción del uso de energía y de las emisiones.
2. Agricultura
-La agricultura, la silvicultura y el uso de la tierra representan hasta el 24% de las emisiones (Project Drawdown).
La computación cuántica puede volver a ser útil aquí, al diseñar nuevos sistemas, prácticas agrícolas y más, que conduzcan a mejores rendimientos de los cultivos, menos uso de la tierra y reducción de la deforestación.
3. Ciencia de los materiales
Hasta el 21% de las emisiones provienen de la industria (Proyecto Drawdown), y gran parte de esto proviene de la forma en que se fabrican los productos y de qué están hechos. La ciencia de los materiales es una disciplina cada vez más importante que nos ayuda a optimizar la forma en que se fabrican las cosas. La computación cuántica puede generar nuevos avances en la ciencia de los materiales, desarrollando nuevos métodos que puedan disminuir la cantidad de emisiones que genera la fabricación. En la química cuántica, dada una propiedad, se podrían generar materiales, de una manera mucho más sofisticada que con la inteligencia artificial. La computación cuántica también puede hacer avanzar los descubrimientos en materia de captura y secuestro de carbono, o en la captura y almacenamiento de emisiones de la atmósfera.
4. Modelado avanzado, simulaciones y optimizaciones
La computación cuántica puede realizar modelos, predicciones, monitoreo y más del clima avanzado. Esto podría ayudarnos a adaptarnos mejor al cambio climático prediciendo tormentas, olas de calor y más con mayor precisión que nuestros sistemas actuales, lo que nos permitiría prepararnos mejor para estos eventos.
También podría ayudar a modelar, simular y optimizar áreas como la reforestación, el uso de energía solar, la logística y las cadenas de suministro, etc., con más velocidad y confiabilidad que las disponibles actualmente. Esto podría ayudarnos a determinar dónde centrar nuestros esfuerzos de reforestación, cómo aprovechar mejor la enorme cantidad no utilizada de potencial de energía solar y cómo optimizar nuestras cadenas de suministro, respectivamente.
Otra área crítica en la que la computación cuántica puede ayudar es la de las finanzas. Según la AIE, “el mundo invertirá una cifra récord de 1,8 billones de dólares en energía limpia en 2023: esta cifra debe aumentar a alrededor de 4,5 billones de dólares al año a principios de la década de 2030 para estar en línea con nuestro camino”. Con el aumento de las inversiones centradas en el clima, la computación cuántica puede ayudar en la optimización avanzada de la cartera y la gestión de la asignación de capital.
Hay innumerables formas en que la computación cuántica puede ayudar a reducir el cambio climático, por ejemplo mejorando la innovación y el desarrollo tecnológico. Será emocionante ver los diversos usos de la computación cuántica que surgen y cuán poderosas pueden ser y llegar a ser en términos de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentar la innovación y promover soluciones en áreas como la energía, la agricultura, la ciencia de los materiales y más. El cambio climático es urgente y se necesitan soluciones urgentes. La computación cuántica puede ayudarnos a avanzar rápidamente hacia la solución de los problemas climáticos y es una tecnología importante que debemos desarrollar y expandir para ayudar con esto. Nuestro mundo no puede esperar.
