量子计算、机器学习和隐形眼镜聚合物结合在一起,极大地降低了能源成本。最近,美国圣母大学(University of Notre Dame)的两名研究人员与韩国庆熙大学(Kyung Hee University)合作,利用量子计算来帮助开发一种能够阻挡太阳热量的新型透明窗户涂层。
研究结果发表在ACS能量等级,罗腾飞圣母院Dorini家庭能源研究教授和博士后Seongmin Kim共同设计了透明辐射冷却器(TRC)层,它只允许外部可见光,不会提高室内温度,从而将建筑物的冷却成本降低了目前的三分之一。
理想的减热要求精确组装极薄的材料层,这是罗和金的TRC设计成功的关键。在这种情况下,机器学习和量子计算一起工作,在几纳秒内测试模型,从几乎所有可以想象到的混合物和材料组合中筛选出最好的。
研究人员利用机器学习和量子计算这一激动人心的领域,找到了可能的最佳材料配置。尽管量子计算仍处于起步阶段,但由于其优于当前计算机技术的能力,它具有巨大的潜力。即使是最先进的经典超级计算机能做什么和不能做什么也有限制,因为它们目前使用二进制状态进行所有的计算,即用1和0表示信息。相反,量子计算允许将信息表示为1、0,甚至是两者的混合。从理论上讲,这给研究人员在几个领域带来了巨大的优势,包括自然科学的模拟和核聚变研究。
其结果是,玻璃基底上覆盖了一层1.2微米厚的氧化钛、氧化铝和二氧化硅,并涂上了与隐形眼镜相同的聚合物。在此之后,该新系统优于目前市场上所有其他热还原玻璃涂层。“在我看来,量子计算方法和实际材料一样重要,”罗补充道。
