محاسبات کوانتومی پیش‌بینی‌های سیل را در بریتانیا انجام می‌دهد - در فناوری کوانتومی

مشارکت جدید بین شرکت پیشرو کوانتومی محاسبات چندجهانی, تحلیل مودی، و مدارهای کوانتومی آکسفورد (OQC) بودجه ای را از Innovate UK برای استفاده از تکنیک های محاسبات کوانتومی در توسعه مدل های پیشرفته پیش بینی سیل، ارائه راه حلی فراتر از محدودیت های روش های سنتی، تضمین کرده است.

این ابتکار که تحت نظارت وزارت محیط زیست، غذا و امور روستایی بریتانیا است، می‌خواهد مقاومت بریتانیا را در برابر پدیده‌های شدید آب و هوایی که با تغییرات آب و هوایی تشدید شده است، افزایش دهد. این کشور امیدوار است که با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به کمک کوانتومی، اقدامات تطبیقی ​​خود را افزایش دهد.

این همکاری موقعیت آنها را در فاز 1 صندوق کاتالیزور کوانتومی دولت بریتانیا با پیشنهاد خود با عنوان "مدل سازی سیل به کمک کوانتومی: تجزیه و تحلیل مقیاس بزرگ پیشگام برای ارزیابی ریسک پیشرفته" تضمین کرد. هدف اصلی استفاده از محاسبات کوانتومی برای مقابله با چالش‌های محاسباتی موجود در مدل‌سازی سیل در مقیاس بزرگ است. این نوید یک ارزیابی دقیق و کارآمدتر ریسک و فرآیند مدیریت را می دهد.

محاسبات Multiverse که رهبری این هزینه را بر عهده دارد، جنبه‌های فنی، از جمله فرمول‌بندی مشکل و توسعه الگوریتم‌ها را مدیریت خواهد کرد. OQC قرار است سخت افزار کوانتومی و منابع اضافی را فراهم کند. Moody's Analytics که به دلیل تخصص خود در مدیریت ریسک جهانی مشهور است، دانش صنعت، مقررات داده‌ها و بینش‌های ارزشمند را در مورد کارایی محاسباتی ارائه می‌کند.

افزایش جزر و مد با تغییرات آب و هوا

کارشناسان پیش بینی می کنند که با افزایش در گرم شدن کره زمین، افراطی تر رویدادهای آب و هوایی، از جمله سیل، رایج تر خواهد شد. بدون پیش بینی دقیق سیل، دولت ها و شهروندان نمی توانند به درستی برای حوادث سیل آینده آماده شوند. این امر بهبود بهتر شهرها و شهرها را پس از وقوع یک سیل فاجعه بار دشوار می کند. ویکتور گاسپار، مدیر فروش در Multiverse Computing توضیح داد: "افزایش خطر سیل یکی از چالش برانگیزترین سازگاری های تغییر آب و هوا است که بریتانیا با آن مواجه است." این ریسک به اندازه‌ای قابل توجه است که در طول زمان بر تولید ناخالص داخلی کشور تأثیر بگذارد.»

بهبود پیش بینی سیل

چشم انداز فعلی مدل سازی سیل به شدت بر مدل های هیدرودینامیکی دو بعدی متکی است. بر اساس معادلات آب کم عمق (SWE)، این مدل‌ها برای پیش‌بینی رویدادهایی مانند شکستگی‌های سد، موج‌های طوفان، و امواج سیل رودخانه‌ها حیاتی هستند.

با این حال، نیازهای محاسباتی گسترده این شبیه سازی ها اغلب مقیاس پذیری و وضوح آنها را محدود می کند. گاسپار توضیح داد: «مدل‌سازی مسائل دینامیک سیالات از نظر محاسباتی با استفاده از رایانه‌های کلاسیک سخت است، زیرا تعداد متغیرهای درگیر زیاد است. راه‌حل ما می‌تواند این متغیرها را با موفقیت‌تر از راه‌حل‌های کلاسیک مدیریت کند و پیش‌بینی دقیق‌تری از ریسک ارائه دهد.

در حالی که راه حل هایی مانند محاسبات موازی و مبتنی بر GPU برای تسریع فرآیند پیاده سازی شده است، معرفی محاسبات کوانتومی افق های جدیدی را به وجود می آورد.

پروژه تولید شده توسط این سه همکار از یک الگوریتم شبکه عصبی مبتنی بر فیزیک کوانتومی (QPINN) استفاده می کند که پردازش داده های کلاسیک را با پردازش کوانتومی با استفاده از یک مدار کوانتومی متغیر (VQC) ترکیب می کند.

فاز 1، به مدت سه ماه، در 30 نوامبر 2023 به پایان می رسد. پس از آن، فاز 2 15 ماه طول می کشد و از ژانویه 2024 شروع می شود. پیشرفت به مرحله دوم منوط به پایان موفقیت آمیز مرحله اول است.

گاسپار افزود: "ما انتظار داریم در آینده کار خود را برای اطلاع رسانی به سیاست گذاران در تجارت و دولت و حمایت از مشوق های جدید برای برنامه ریزی متفاوت برای افزایش خطر سیلاب انجام دهیم. این می تواند شامل حفاظت های جدید برای ساختمان ها در خط ساحلی، تصمیم گیری آگاهانه در مورد ساخت و سازهای جدید در مناطق پرخطر و درک بهتر سطح خطر برای املاکی باشد که در حال حاضر در مکان های مستعد سیل در نظر گرفته نمی شوند.

کنا هیوز-کستلبری نویسنده کارکنان Inside Quantum Technology و ارتباط دهنده علوم در JILA (شرکتی بین دانشگاه کلرادو بولدر و NIST) است. ضربان نوشتن او شامل فناوری عمیق، محاسبات کوانتومی و هوش مصنوعی است. کارهای او در ساینتیفیک امریکن، مجله دیسکاور، آرس تکنیکا و غیره به نمایش درآمده است.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-computing-takes-on-flood-predictions-in-the-uk/