Komputasi Kuantum Mengambil Prediksi Banjir di Inggris – Inside Quantum Technology

Kemitraan baru antara perusahaan kuantum terkemuka Komputasi Multiverse, Analisis Moody, dan Sirkuit Kuantum Oxford (OQC) telah mendapatkan pendanaan dari Innovate UK untuk memanfaatkan teknik komputasi kuantum dalam pengembangan model prediksi banjir tingkat lanjut, menawarkan solusi yang melampaui batasan metode tradisional.

Diawasi oleh Departemen Lingkungan Hidup, Pangan, dan Urusan Pedesaan Inggris, inisiatif ini bertujuan untuk meningkatkan ketahanan Inggris terhadap fenomena cuaca ekstrem yang diperburuk oleh perubahan iklim. Negara ini berharap untuk meningkatkan langkah-langkah adaptifnya dengan menggunakan dinamika fluida komputasi berbantuan kuantum.

Kolaborasi ini mengamankan posisi mereka di Fase 1 Dana Katalis Kuantum pemerintah Inggris dengan proposal berjudul “Pemodelan Banjir Berbantuan Kuantum: Perintis Analisis Skala Besar untuk Peningkatan Penilaian Risiko.” Tujuan utamanya adalah memanfaatkan komputasi kuantum untuk mengatasi tantangan komputasi yang ada dalam pemodelan banjir skala besar. Hal ini menjanjikan penilaian risiko dan proses manajemen yang lebih akurat dan efisien.

Memimpin tugas tersebut, Multiverse Computing akan menangani aspek teknis, termasuk merumuskan masalah dan mengembangkan algoritma. OQC diatur untuk menyediakan perangkat keras kuantum dan sumber daya tambahan. Moody's Analytics, yang terkenal dengan keahliannya dalam manajemen risiko global, akan memberikan pengetahuan industri, ketentuan data, dan wawasan berharga mengenai efisiensi komputasi.

Gelombang Pasang yang Meningkat karena Perubahan Iklim

Para ahli memperkirakan bahwa dengan meningkatnya pemanasan global, lebih ekstrim acara cuaca, termasuk banjir, akan menjadi lebih sering terjadi. Tanpa prediksi banjir yang akurat, pemerintah dan masyarakat tidak dapat mempersiapkan diri dengan baik untuk menghadapi kejadian banjir di masa depan. Hal ini menyulitkan kota-kota besar dan kecil untuk pulih lebih baik setelah bencana banjir melanda. “Peningkatan risiko banjir adalah salah satu adaptasi perubahan iklim paling menantang yang dihadapi Inggris,” jelas Victor Gaspar, Chief Sales Officer di Multiverse Computing. “Risiko ini cukup signifikan sehingga berdampak pada produk domestik bruto negara tersebut dari waktu ke waktu.”

Meningkatkan Prediksi Banjir

Pemodelan lanskap banjir saat ini sangat bergantung pada model hidrodinamika dua dimensi. Berdasarkan Persamaan Air Dangkal (SWE), model-model ini sangat penting untuk memprediksi kejadian seperti jebolnya bendungan, gelombang badai, dan gelombang banjir sungai.

Namun, tuntutan komputasi yang luas dari simulasi ini sering kali membatasi skalabilitas dan resolusinya. “Masalah dinamika fluida sulit untuk dimodelkan secara komputasi menggunakan komputer klasik karena banyaknya variabel yang terlibat,” jelas Gaspar. “Solusi kami akan mampu mengelola variabel-variabel tersebut dengan lebih sukses dibandingkan solusi klasik dan menawarkan prediksi risiko yang lebih tepat.”

Meskipun solusi seperti komputasi paralel dan berbasis GPU telah diterapkan untuk mempercepat proses tersebut, pengenalan komputasi kuantum membawa cakrawala baru.

Proyek yang dihasilkan oleh ketiga kolaborator ini akan menggunakan algoritma Quantum Physics-Informed Neural Network (QPINN), yang menggabungkan pemrosesan data klasik dengan pemrosesan kuantum menggunakan Variational Quantum Circuit (VQC).

Fase 1, yang berlangsung selama tiga bulan, berakhir pada 30 November 2023. Setelah itu, Fase 2 akan berlangsung selama 15 bulan, dimulai pada Januari 2024. Kemajuan ke fase kedua bergantung pada keberhasilan puncak fase pertama.

Gaspar menambahkan: “Kami berharap di masa depan pekerjaan kami dapat memberikan informasi kepada para pembuat kebijakan di dunia usaha dan pemerintahan dan untuk mendukung insentif baru untuk membuat rencana yang berbeda untuk meningkatkan risiko banjir. Hal ini dapat mencakup perlindungan baru untuk bangunan di garis pantai, pengambilan keputusan yang matang mengenai konstruksi baru di daerah berisiko tinggi, dan pemahaman yang lebih baik mengenai tingkat risiko untuk properti yang saat ini tidak dianggap berada di daerah rawan banjir.”

Kenna Hughes-Castleberry adalah staf penulis di Inside Quantum Technology dan Science Communicator di JILA (kemitraan antara University of Colorado Boulder dan NIST). Ketukan tulisannya meliputi teknologi mendalam, komputasi kuantum, dan AI. Karyanya telah ditampilkan di Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica, dan banyak lagi.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-computing-takes-on-flood-predictions-in-the-uk/