جذب کربن کارآمدتر؛
یک الگوریتم محاسبات کوانتومی می تواند ترکیبات بهتری را برای جذب کربن کارآمدتر شناسایی کند.
به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، مقدار دی اکسید کربن در اتمسفر روزانه بدون هیچ نشانه‌ای از توقف یا کندی افزایش می‌یابد. بسیاری از تمدن‌ها به سوزاندن سوخت‌های فسیلی بستگی دارد، و حتی اگر بتوانیم یک منبع انرژی جایگزین ایجاد کنیم، بسیاری از آسیب‌ها قبلاً وارد شده است. بدون حذف، دی اکسید کربن موجود در اتمسفر برای قرن‌ها به ویران کردن ادامه خواهد داد.
جذب کربن اتمسفر یک راه حل بالقوه برای این مشکل است. دی اکسید کربن را از هوا بیرون می‌کشد و به طور دائم ذخیره می‌کند تا اثرات تغییرات آب و هوایی را معکوس کند.
فن‌آوری‌های عملی جذب کربن هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند و امیدوارکننده‌ترین آن‌ها شامل دسته‌ای از ترکیبات به نام آمین‌ها است که می‌توانند از نظر شیمیایی با دی‌اکسید کربن متصل شوند. کارایی در این طرح‌ها بسیار مهم است و شناسایی ترکیبات حتی کمی بهتر می‌تواند منجر به جذب میلیارد‌ها تن دی اکسید کربن اضافی شود.
نمایش مولکولی یک واکنش ساده شامل دی اکسید کربن و آمونیاک
در AVS Quantum Science، توسط انتشارات AIP، محققان آزمایشگاه ملی فناوری انرژی و دانشگاه کنتاکی الگوریتمی را برای مطالعه واکنش‌های آمین از طریق محاسبات کوانتومی به کار گرفتند. این الگوریتم را می‌توان روی یک کامپیوتر کوانتومی موجود اجرا کرد تا ترکیبات آمین مفیدی برای جذب کربن سریعتر پیدا کند.
کینگ شائو، نویسنده، گفت: ما از مولکول‌های آمین فعلی که برای این فرآیند [گرفتن کربن] استفاده می‌کنیم، راضی نیستیم. ما می‌توانیم سعی کنیم یک مولکول جدید برای انجام آن پیدا کنیم، اما اگر بخواهیم آن را با استفاده از منابع محاسباتی کلاسیک آزمایش کنیم، محاسبه بسیار گرانی خواهد بود. امید ما این است که الگوریتمی سریع داشته باشیم که بتواند هزاران مولکول و ساختار جدید را غربال کند.
هر الگوریتم کامپیوتری که یک واکنش شیمیایی را شبیه‌سازی می‌کند، باید برهمکنش‌های بین هر جفت اتم درگیر را در نظر بگیرد. حتی یک مولکول سه اتمی ساده مانند دی اکسید کربن که با ساده‌ترین آمین، آمونیاک، که دارای چهار اتم است، پیوند می‌زند، صد‌ها برهمکنش اتمی را به همراه دارد. این مشکل رایانه‌های سنتی را آزار می‌دهد، اما دقیقاً همان سؤالی است که رایانه‌های کوانتومی در آن برتری دارند.
با این حال، کامپیوتر‌های کوانتومی هنوز یک فناوری در حال توسعه هستند و به اندازه کافی قدرتمند نیستند که بتوانند مستقیماً این نوع شبیه‌سازی‌ها را انجام دهند. اینجاست که الگوریتم گروه وارد می‌شود: به رایانه‌های کوانتومی موجود اجازه می‌دهد تا مولکول‌های بزرگ‌تر و واکنش‌های پیچیده‌تر را تجزیه و تحلیل کنند، که برای کاربرد‌های عملی در زمینه‌هایی مانند جذب کربن حیاتی است.
یوهوا دوان، نویسنده این مقاله گفت: ما در تلاش هستیم از فناوری محاسبات کوانتومی فعلی برای حل یک مشکل زیست محیطی عملی استفاده کنیم.
انتهای پیام/