Quantum Computing neemt overstromingsvoorspellingen in Groot-Brittannië over – Inside Quantum Technology

Een nieuw partnerschap tussen toonaangevend kwantumbedrijf Multiverse computers, Moody's Analytics, en Oxford kwantumcircuits (OQC) heeft financiering gekregen van Innovate UK om kwantumcomputertechnieken te gebruiken bij de ontwikkeling van geavanceerde modellen voor het voorspellen van overstromingen, waarmee een oplossing wordt geboden die de beperkingen van traditionele methoden overtreft.

Dit initiatief, onder toezicht van het Britse ministerie van Milieu, Voedsel en Plattelandszaken, streeft ernaar de veerkracht van Groot-Brittannië tegen extreme weersverschijnselen die worden versterkt door de klimaatverandering te vergroten. Het land hoopt zijn adaptieve maatregelen te verbeteren door gebruik te maken van kwantumondersteunde computationele vloeistofdynamica.

De samenwerking verzekerde hun positie in fase 1 van het Quantum Catalyst Fund van de Britse overheid met hun voorstel getiteld "Quantum-Assisted Flood Modeling: baanbrekende grootschalige analyse voor verbeterde risicobeoordeling." Het hoofddoel is om quantum computing te benutten om de computationele uitdagingen aan te pakken die gepaard gaan met grootschalige overstromingsmodellering. Dit belooft een nauwkeuriger en efficiënter proces voor risicobeoordeling en -beheer.

Multiverse Computing zal de leiding hebben over de technische aspecten, inclusief het formuleren van het probleem en het ontwikkelen van algoritmen. OQC zal kwantumhardware en aanvullende bronnen leveren. Moody's Analytics, bekend om zijn expertise op het gebied van mondiaal risicobeheer, zal sectorkennis, gegevensbepalingen en waardevolle inzichten in computerefficiëntie leveren.

Stijgende getijden met klimaatverandering

Deskundigen voorspellen dat met de toename van opwarming van de aarde, extremer weersomstandigheden, inclusief overstromingen, zullen steeds vaker voorkomen. Zonder nauwkeurige overstromingsvoorspellingen kunnen overheden en burgers zich niet goed voorbereiden op toekomstige overstromingen. Dit maakt het moeilijk voor dorpen en steden om beter te herstellen na een catastrofale overstroming. “Een verhoogd risico op overstromingen is een van de meest uitdagende aanpassingen aan de klimaatverandering waarmee Groot-Brittannië wordt geconfronteerd”, legt Victor Gaspar, de Chief Sales Officer bij Multiverse Computing, uit. “Dit risico is groot genoeg om op termijn een impact te hebben op het bruto binnenlands product van het land.”

Verbetering van overstromingsvoorspellingen

Het huidige landschap van overstromingsmodellering is sterk afhankelijk van tweedimensionale hydrodynamische modellen. Gebaseerd op de Shallow Water Equations (SWE) zijn deze modellen cruciaal voor het voorspellen van gebeurtenissen zoals damdoorbraken, stormvloeden en rivieroverstromingsgolven.

De uitgebreide rekenvereisten van deze simulaties beperken echter vaak hun schaalbaarheid en resolutie. “Vloeistofdynamicaproblemen zijn computationeel moeilijk te modelleren met behulp van klassieke computers vanwege het grote aantal betrokken variabelen”, legt Gaspar uit. “Onze oplossing zal deze variabelen succesvoller kunnen beheren dan klassieke oplossingen en nauwkeurigere risicovoorspellingen kunnen bieden.”

Hoewel oplossingen zoals parallelle en GPU-gebaseerde computing zijn geïmplementeerd om het proces te versnellen, brengt de introductie van quantum computing nieuwe horizonten met zich mee.

Het project dat door deze drie medewerkers wordt geproduceerd, zal gebruik maken van een Quantum Physics-Informed Neural Network (QPINN)-algoritme, dat klassieke gegevensverwerking combineert met kwantumverwerking met behulp van een Variational Quantum Circuit (VQC).

Fase 1, die drie maanden duurt, eindigt op 30 november 2023. Hierna zal Fase 2 15 maanden beslaan, beginnend in januari 2024. De voortgang naar de tweede fase is afhankelijk van het succesvolle hoogtepunt van de eerste.

Gaspar voegde hieraan toe: “We verwachten dat ons werk in de toekomst beleidsmakers in het bedrijfsleven en de overheid zal informeren en nieuwe prikkels zal ondersteunen om anders te plannen voor een groter overstromingsrisico. Dit kan nieuwe bescherming van gebouwen aan de kustlijn omvatten, geïnformeerde besluitvorming over nieuwbouw in gebieden met een hoog risico, en een beter begrip van het risiconiveau voor eigendommen die momenteel niet als overstromingsgevoelige plaatsen worden beschouwd.

Kenna Hughes-Castleberry is een stafschrijver bij Inside Quantum Technology en de Science Communicator bij JILA (een samenwerkingsverband tussen de University of Colorado Boulder en NIST). Haar schrijven beats omvatten deep tech, quantum computing en AI. Haar werk is gepubliceerd in Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica en meer.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-computing-takes-on-flood-predictions-in-the-uk/