Kvantarvuti ennustab Ühendkuningriigis üleujutusi – kvanttehnoloogia sees

Uus partnerlus juhtiva kvantettevõtte vahel Multiverse andmetöötlus, Moody's Analytics, ja Oxfordi kvantahelad (OQC) on taganud rahastamise ettevõttelt Innovate UK, et võimendada kvantarvutustehnikaid täiustatud üleujutuste ennustamise mudelite väljatöötamisel, pakkudes lahendust, mis ületab traditsiooniliste meetodite piirangud.

Ühendkuningriigi keskkonna-, toidu- ja maaeluministeeriumi järelevalve all olev algatus püüab suurendada Ühendkuningriigi vastupanuvõimet äärmuslike ilmastikunähtuste vastu, mida kliimamuutused intensiivistavad. Rahvas loodab täiustada oma kohanemismeetmeid, kasutades kvant-abiga arvutusvedeliku dünaamikat.

Koostöö kindlustas nende positsiooni Ühendkuningriigi valitsuse kvantkatalüsaatorifondi 1. faasis ettepanekuga pealkirjaga "Kvantabiga üleujutuste modelleerimine: teedrajav suuremahuline analüüs tõhustatud riskihindamise jaoks". Peamine eesmärk on kasutada kvantarvutust suuremahulise üleujutuse modelleerimisega seotud arvutusprobleemide lahendamiseks. See lubab täpsemat ja tõhusamat riskihindamise ja -juhtimise protsessi.

Multiverse Computing tegeleb tehniliste aspektidega, sealhulgas probleemi sõnastamisega ja algoritmide väljatöötamisega. OQC on seatud pakkuma kvantriistvara ja lisaressursse. Moody’s Analytics, mis on tuntud oma teadmiste poolest globaalse riskijuhtimise vallas, pakub valdkonnateadmisi, andmete nõudeid ja väärtuslikke teadmisi arvutusliku tõhususe kohta.

Tõusvad looded koos kliimamuutustega

Eksperdid ennustavad, et suurenedes globaalse soojenemise, ekstreemsem ilmastikunähtused, sealhulgas üleujutused, muutuvad tavalisemaks. Ilma täpsete üleujutuste prognoosideta ei saa valitsused ja kodanikud tulevasteks üleujutusteks korralikult valmistuda. See raskendab linnadel pärast katastroofilist üleujutust paremini taastuda. "Suurenenud üleujutusoht on üks suurimaid väljakutseid kliimamuutustega kohanemiseks, millega Ühendkuningriik silmitsi seisab," selgitas Victor Gaspar, Multiverse Computingi müügijuht. "See risk on piisavalt märkimisväärne, et avaldada aja jooksul mõju riigi sisemajanduse koguproduktile."

Üleujutuste prognooside parandamine

Üleujutuste modelleerimise praegune maastik tugineb suuresti kahemõõtmelistele hüdrodünaamilistele mudelitele. Need mudelid, mis põhinevad madala vee võrranditel (SWE), on otsustava tähtsusega selliste sündmuste ennustamiseks nagu tammide purunemised, tormid ja jõelained.

Nende simulatsioonide ulatuslikud arvutusnõuded piiravad aga sageli nende mastaapsust ja eraldusvõimet. "Vedeliku dünaamika probleeme on arvutuslikult raske modelleerida klassikaliste arvutite abil, kuna sellega on seotud suur arv muutujaid," selgitas Gaspar. "Meie lahendus suudab neid muutujaid klassikalisest lahendusest edukamalt hallata ja pakkuda täpsemaid riskiprognoose."

Kui protsessi kiirendamiseks on kasutusele võetud sellised lahendused nagu paralleel- ja GPU-põhine andmetöötlus, siis kvantarvutuse kasutuselevõtt toob esile uued horisondid.

Nende kolme koostööpartneri projekt kasutab kvantfüüsikapõhise närvivõrgu (QPINN) algoritmi, mis ühendab klassikalise andmetöötluse kvanttöötlusega variatsioonilise kvantahela (VQC) abil.

Kolm kuud kestev 1. etapp lõpeb 30. novembril 2023. Pärast seda kestab 2. etapp 15 kuud, mis algab 2024. aasta jaanuaris. Teise faasi edasiliikumine sõltub esimese edukast kulminatsioonist.

Gaspar lisas: „Ootame tulevikus oma töölt teavitada poliitikakujundajaid äri- ja valitsussektoris ning toetada uusi stiimuleid, et suurendada üleujutusohtu teisiti. See võib hõlmata kaldajoonel asuvate hoonete uut kaitset, teadlike otsuste tegemist kõrge riskiga piirkondades uute ehitustööde kohta ja paremat arusaamist nende kinnistute riskitasemest, mida praegu ei peeta üleujutusohtlikeks kohtadeks.

Kenna Hughes-Castleberry on Inside Quantum Technology ja JILA teaduskommunikaatori (Colorado Boulderi ülikooli ja NIST-i vaheline partnerlus) kirjanik. Tema kirjutamissageduste hulka kuuluvad süvatehnoloogia, kvantarvutus ja tehisintellekt. Tema tööd on kajastatud ajakirjades Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica ja mujal.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-computing-takes-on-flood-predictions-in-the-uk/