مسلما کارهای زیادی در توسعه مدل‌های محاسباتی پیچیده برای بهبود پیش‌بینی آب‌وهوا در طول سال‌ها انجام و پیشرفت‌های زیادی حاصل شده است. پیش‌بینی آب‌وهوا مستلزم تجزیه‌وتحلیل حجم عظیمی از داده‌های حاوی چندین متغیر پویا، مانند دما، فشار و چگالی هواست که به روشی مهم با هم تعامل دارند. با این حال، محدودیت‌هایی برای استفاده از رایانه‌های کلاسیک – حتی ابررایانه‌ها – در توسعه مدل‌های عددی پیش‌بینی آب‌وهوا وجود دارد. همچنین، فرآیند تجزیه‌وتحلیل داده‌های آب‌وهوا توسط رایانه‌های سنتی ممکن است به اندازه کافی سریع نباشد که با شرایط آب‌وهوایی همیشه در حال تغییر همگام شوند.

حتی پیش‌بینی آب‌وهوای محلی که همیشه به سرعت در حال تغییر است، می‌تواند از پیش‌بینی بهبود یافته با چنین رایانه‌هایی سود ببرد. به‌عنوان مثال، رعد و برق را در نظر بگیرید، جایی که پیش‌بینی بسیار دقیق و پیشرفته با تجزیه‌وتحلیل داده‌های بهبود یافته دارد می‌تواند خسارات ناشی از این مورد را به حداقل برساند، زیرا می‌توان از قبل در مورد قطعی احتمالی برق هشدار داد و این آمادگی بیشتر به جامعه محلی اجازه می‌دهد تا برق را سریع‌تر بازیابی کند.

محاسبات کوانتومی این پتانسیل را دارد که روش‌های عددی مرسوم را برای تقویت ردیابی و پیش‌بینی شرایط هواشناسی با مدیریت حجم عظیمی از داده‌های حاوی متغیرهای زیادی به‌طور موثر و سریع، با استفاده از قدرت محاسباتی کیوبیت‌ها و الگوریتم‌های بهینه‌سازی کوانتومی بهبود بخشد. علاوه بر این، تشخیص الگو که برای درک آب‌وهوا بسیار مهم است، می‌تواند با استفاده از یادگیری ماشین کوانتومی افزایش یابد.

در واقع، افزایش پیش‌بینی آب‌وهوا با استفاده از محاسبات کوانتومی در آینده‌ای نه چندان دور به واقعیت تبدیل می‌شود. در حال حاضر، برخی شرکت‌ها درگیر پیش‌بینی آب‌وهوا با استفاده از رایانه‌های کوانتومی هستند. محاسبات کوانتومی برای پیش‌بینی آب‌وهوا در مقیاس محلی و همچنین در مقیاس بزرگ‌تر برای هشدار پیشرفته‌تر و دقیق‌تر در مورد رویدادهای شدید آب‌وهوایی، به‌طور بالقوه در نجات جان انسان‌ها و کاهش آسیب به اموال مفید خواهد بود.

فناوری کوانتوم در رادارها

در مقاله «بکارگیری فناوری کوانتوم در رادارها» منتشرشده در پایگاه مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی نیز به کارگیری فناوری کوانتومی در سیستم راداری و مزایای این نوع رادارها نسبت به رادارهای کلاسیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

محققان این تحقیق در ابتدا به‌طور خلاصه ساختار اصلی نظریه الکترودینامیک کوانتومی را معرفی کردند و سپس نقش فوتون در این نظریه و برهم‌کنش‌های فوتونی را توضیح دادند. در مرحله بعد به استخراج عام‌ترین فرم از معادله سطح مقطع رادار کوانتومی پرداختند.

در این تحقیق سطح مقطع رادار کوانتومی برای اهداف پدافندی با هندسه‌های گوناگون بررسی و در نهایت تحلیل معادله سطح مقطع راداری برای هندسه صفحه مستطیلی مسطح بیان شده است. همچنین شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای صورت گرفته است و محققان نمودارهای رسم شده از نرم‌افزار متلب برای رادارهای کلاسیک و کوانتومی را مقایسه و تحلیل کردند.

نتایج این تحقیق نشان داد که قدرت رهگیری اهداف پروازی در این نوع رادارها نسبت به حالت کلاسیک بیشتر است همچنین ویژگی‌ خاصی در دنیای کوانتومی به نام حالات در هم تنیده وجود دارد که مشابه آن در حالت کلاسیک نیست.

انتهای پیام