Freitag, 12. August 2022

[ #physik ] Quantentechnologie: Umwelt und Klima

Quantentechnologie ist ein relativ neues Gebiet der Ingenieurwissenschaften, in dem spezifische Eigenschaften und Freiheitsgrade der Quantenmechanik ausgenutzt werden. 

Dazu gehören etwa diskrete Energieniveaus, Zustandsüberlagerung, Quantenverschränkung oder der Tunneleffekt. Die hier entwickelten oder noch zu entwickelnden Technologien werden mit Begriffen wie Quanteninformatik und Quantencomputer, Quantensensoren und -metrologie, Quantenkryptographie und -kommunikation sowie Quantensimulation beschrieben (Wikipedia).

Uhren des Klimas. Beim Thema Klima und Umwelt ist es vielfach bereits fünf vor zwölf. Doch für belastbare Aussagen über die Veränderungen braucht man quantitative, genaue und verlässliche Messungen (sprich: Uhren) – und dies in einem hochkomplexen System mit einer sehr hohen Zahl an relevanten Messparametern und Stoffgruppen. 

Weil Umwelt- und Klimaprozesse keine Grenzen kennen, ist einer der wichtigsten Partner der PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt - Deutschland) bei der Klimaüberwachung die World Meteorological Organization (WMO), die unter anderem das Global Atmosphere Watch (GAW) Programme und das Global Climate Observing System (GCOS) betreibt. Letzteres definiert beispielsweise 54 essenzielle Klimavariablen, also physikalische, chemische und biologische Messgrößen, die eine Beschreibung des globalen Klimazustandes zum Ziel haben. Die Änderungen dieser Größen sind klein, und um Entwicklungen eindeutig zu erkennen, sind langfristige, hochgenaue und zuverlässige (sprich: auf das Internationale Einheitensystem SI rückgeführte) Messungen notwendig. 


 [ #MINTsprint ]  

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