量子コンピューティングが英国の洪水予測に挑む – Inside Quantum Technology

大手量子企業間の新たなパートナーシップ マルチバースコンピューティング, ムーディーズ・アナリティクス、 および オックスフォード量子回路 (OQC) は、高度な洪水予測モデルの開発に量子コンピューティング技術を活用するために Innovate UK から資金を確保し、従来の方法の制約を超えるソリューションを提供しました。

英国環境・食料・農村省が監督するこの取り組みは、気候変動によって激化する異常気象現象に対する英国の回復力を高めることを目的としている。 同国は、量子支援数値流体力学を活用することで適応策を強化したいと考えている。

この提携により、「量子支援洪水モデリング: リスク評価強化のための先駆的な大規模解析」と題された提案により、英国政府の量子触媒基金のフェーズ 1 での地位が確保されました。 主な目的は、量子コンピューティングを利用して、大規模な洪水モデリングに存在する計算上の課題に取り組むことです。 これにより、より正確かつ効率的なリスク評価と管理プロセスが約束されます。

マルチバース コンピューティングが先頭に立って、問題の定式化やアルゴリズムの開発などの技術的側面を処理します。 OQC は、量子ハードウェアと追加リソースを提供するように設定されています。 グローバルなリスク管理の専門知識で知られるムーディーズ・アナリティクスは、業界の知識、データ規定、計算効率に関する貴重な洞察を提供します。

気候変動による上げ潮

専門家らは、 地球温暖化、より極端な 天気予報洪水などの災害がより一般的になるでしょう。 正確な洪水予測がなければ、政府や国民は将来の洪水に適切に備えることができません。 このため、壊滅的な洪水が発生した後に町や都市がより良く回復することが困難になります。 マルチバース・コンピューティングの最高営業責任者、ビクター・ガスパール氏は、「洪水のリスクの増大は、英国が直面している気候変動への適応において最も困難な課題の一つである」と詳しく述べた。 「このリスクは、長期的には国内総生産に影響を与えるほど重大です。」

洪水予測の改善

現在の洪水モデリングは、XNUMX 次元の流体力学モデルに大きく依存しています。 浅水方程式 (SWE) に基づくこれらのモデルは、ダムの決壊、高潮、河川の洪水などの事象を予測するために非常に重要です。

ただし、これらのシミュレーションでは膨大な計算量が要求されるため、多くの場合、そのスケーラビリティと解像度が制限されます。 「流体力学の問題は、多数の変数が関与するため、古典的なコンピューターを使用して計算的にモデル化するのは困難です」とガスパール氏は説明しました。 「私たちのソリューションは、従来のソリューションよりもこれらの変数をより適切に管理でき、より正確なリスク予測を提供できるようになります。」

このプロセスを迅速化するために並列コンピューティングや GPU ベースのコンピューティングなどのソリューションが実装されてきましたが、量子コンピューティングの導入により新たな地平が生まれます。

これら XNUMX 人の共同研究者によって作成されたプロジェクトでは、古典的なデータ処理と変分量子回路 (VQC) を使用した量子処理を融合する量子物理学情報ニューラル ネットワーク (QPINN) アルゴリズムが採用されます。

1 か月間続くフェーズ 30 は、2023 年 2 月 15 日に終了します。これに続き、フェーズ 2024 は XNUMX 年 XNUMX 月から XNUMX か月間続きます。第 XNUMX フェーズへの進行は、最初のフェーズが成功裏に完了することを条件としています。

ガスパール氏はさらに、「将来的には、企業や政府の政策立案者に情報を提供し、洪水リスクの増大に対して異なる計画を立てる新たなインセンティブを支援する取り組みが期待される」と付け加えた。 これには、海岸線の建物に対する新たな保護、高リスク地域での新規建設に関する十分な情報に基づいた意思決定、現在洪水の危険性がある場所にあると考えられていない不動産のリスクレベルのより深い理解などが含まれる可能性があります。」

Kenna Hughes-Castleberry は、Inside Quantum Technology のスタッフ ライターであり、JILA (コロラド大学ボルダー校と NIST のパートナーシップ) のサイエンス コミュニケーターです。 彼女の執筆活動には、ディープ テクノロジー、量子コンピューティング、AI が含まれます。 彼女の作品は、Scientific American、Discover Magazine、Ars Technica などで紹介されています。

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• 情報源： https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-computing-takes-on-flood-predictions-in-the-uk/