リヤド：太陽光発電と風力発電がサウジアラビアのエネルギー・ミックスでますます重要な役割を果たす中、雲量や風速などの気象条件は、国の送電網に入る電力量に直接影響する。

王国は2030年までに電力の50％を再生可能エネルギーで賄うことを計画しており、これはより多くの電力が天候に左右されることを意味する。

研究者たちは、量子コンピューティングのような先端技術は、科学者たちがこれらの課題をよりよく理解し、管理するのに役立つだろうと言う。このテクノロジーは、複雑なエネルギー・ネットワークをモデル化し、新しいクリーンエネルギー材料の発見を加速させ、従来のコンピューターでは複雑すぎて分析できなかった産業システムを最適化する可能性を秘めている。

キング・アブドゥラー科学技術大学（KAUST）の研究担当副学長で材料科学・工学教授のオスマン・バクル氏は、「量子コンピューティングは、現在のところ古典的なスーパーコンピューターだけでは解決不可能な特定の問題に特化したアクセラレーターになる可能性が高い」と語った。

アラブニュースの取材に応じたバクル氏は、この技術は今後10年間のエネルギー分野の研究や戦略立案において重要な役割を果たすことが期待されると述べた。

「今後10年間、その役割は主に研究開発と戦略的プランニングになるでしょう。例えば、バッテリーや炭素捕獲の複雑な化学反応を分子レベルでモデル化するために使用します」

このようなシミュレーションは、クリーンエネルギー技術の革新を劇的に加速する可能性がある。

「試行錯誤のプロセスをウェットラボからシミュレーションに移すことで、技術革新のサイクルを劇的に早めることができます」とバクル氏は言う。

エネルギーは、量子コンピューティングが早期に実用的な利益をもたらす可能性のある分野のひとつと広く見られている。エネルギー業界の最大の課題の多くは、複雑な化学と大規模な最適化問題を含んでいる。

「エネルギーは初期の強力なターゲットです。なぜなら、多くの価値ある問題は、化学、材料、反応など、もともと科学的なものであり、最適化にも重きを置いているからです」とバクル氏は言う。

その一例が、グリーン水素製造に使用される新しい触媒の探索である。

「例えば、グリーン水素の場合、より安価な触媒を見つけるには、実験室でのテストに何年もかかるのが現状です。量子シミュレーションを使えば、何千もの材料を仮想的にスクリーニングし、ほんのわずかな時間で最適な候補を特定することができます」

その可能性にもかかわらず、バクル氏によれば、量子コンピューティングは既存の技術を置き換えるのではなく、補完するものであるという。

「量子力学は、ある種の化学的な問題に対してより優れた精度を与えたり、ある種の複雑な探索空間においてより良い解をより速く見つけたりするかもしれません」

古典コンピューティングと量子コンピューティングの違いを説明するために、バクルはそのプロセスを図書館で本を探すことに例えた。

「古典的なコンピューターは、図書館の司書が本棚をひとつひとつチェックしながら本を探すようなものだと考えてください。量子コンピューターは図書館全体を同時にスキャンし、瞬時に本の場所を特定します」

サウジアラビアは、エネルギー応用のための量子テクノロジーに早くから投資することで、戦略的優位性を得ることもできる、とバクル氏は言う。

「エネルギー分野では、国家送電網や新素材の設計の無限の複雑さをナビゲートし、最も効率的な単一構成を見つけ出すことができる」

サウジアラビアの強みは、大規模なエネルギー事業と先進的なコンピューティングへの投資、そして成長する製造基盤を組み合わせる能力にあると彼は付け加えた。

「サウジアラビアが早期に投資を行えば、重要な量子ツールが実際の産業データでテストされ、大規模に実証される場所になることができます」

量子技術の開発は、ビジョン2030に基づく王国の広範な経済変革の支援にもなる。

「量子プログラムは、技術主権を構築することで、ビジョン2030をサポートします。真の価値は量子マシンだけでなく、産業ノウハウなのです」

その専門知識は、半導体、人工知能、サイバーセキュリティ、先端材料などの関連分野を強化することができる、と彼は付け加えた。

量子テクノロジーは、サウジアラビアの長期的な気候変動目標（2060年までに正味排出量ゼロを達成するという公約を含む）にも貢献する可能性がある。

「ネットゼロは “システム全体 “の課題です。通常のツールが極端に複雑であったり、精度が要求されたりして苦戦するような場面で、量子技術は役立ちます」

期待されているにもかかわらず、エネルギー分野での量子コンピューティング・アプリケーションのほとんどは、まだ開発の初期段階にとどまっている。

「エネルギー分野での量子利用のほとんどは、まだ試験的なもの、あるいは商業化前のものです」とバクル氏は言う。

彼は、大規模な産業展開よりも、専門的な最適化サービスや研究パートナーシップに、最も早い商業的機会が現れる可能性が高いと指摘した。

短期的には、この技術をサポートするために必要な能力を構築することが最大の利益となるだろう。

「人、アルゴリズム、データセット、ベンチマーク、テストベッドなどです」とバクル氏は言う。

サウジアラビアにとって、量子技術が進化し続ける中、早期の準備は非常に重要である。

「急がなければならないのは、配備ではなく準備です。強力なデータセットとベンチマークを構築し、人材を育成することで、技術が重要な性能のしきい値に達したときに王国が準備できるようにするのです」

将来的には、量子コンピューティングは、現代のエネルギーシステムを支えるデジタルインフラの一部になる可能性があるとバクル氏は言う。

「このまま進歩が続けば、量子コンピューターは、今日のハイパフォーマンス・コンピューティングと同じように、国家エネルギー・インフラの一部となる可能性がある」

そのような将来的なシナリオでは、この技術は、科学者がはるかに少ない実験で新しい材料を設計し、より弾力性のある低炭素エネルギーシステムを計画し、不確実な条件下での予測や意思決定を改善するのに役立つだろう。