Квантовые вычисления помогают прогнозировать наводнения в Великобритании – Inside Quantum Technology

Новое партнерство между ведущей квантовой компанией Мультивселенные, Мудис Аналитика, и Оксфорд Квантовые Схемы (OQC) получила финансирование от Innovate UK для использования методов квантовых вычислений при разработке передовых моделей прогнозирования наводнений, предлагая решение, которое превосходит ограничения традиционных методов.

Эта инициатива, осуществляемая под контролем Министерства окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства Великобритании, направлена ​​на повышение устойчивости Великобритании к экстремальным погодным явлениям, усиливающимся из-за изменения климата. Страна надеется усилить свои адаптивные меры за счет использования квантовой вычислительной гидродинамики.

Сотрудничество закрепило свою позицию в Фазе 1 Фонда квантового катализатора правительства Великобритании с предложением под названием «Квантовое моделирование наводнений: новаторский крупномасштабный анализ для расширенной оценки рисков». Основная цель — использовать квантовые вычисления для решения вычислительных задач, возникающих при моделировании крупномасштабных наводнений. Это обещает более точную и эффективную оценку рисков и процесс управления ими.

Возглавляя задачу, Multiverse Computing будет заниматься техническими аспектами, включая формулировку проблемы и разработку алгоритмов. OQC намерена предоставить квантовое оборудование и дополнительные ресурсы. Агентство Moody's Analytics, известное своим опытом в области глобального управления рисками, предоставит отраслевые знания, условия данных и ценную информацию об эффективности вычислений.

Рост приливов и изменение климата

Эксперты прогнозируют, что с ростом глобальное потепление, более экстремальный погода события, включая наводнения, станут более распространенными. Без точных прогнозов наводнений правительства и граждане не смогут должным образом подготовиться к будущим наводнениям. Это затрудняет восстановление городов и поселков после катастрофического наводнения. «Повышенный риск наводнений — одна из самых сложных проблем адаптации к изменению климата, с которой сталкивается Великобритания», — пояснил Виктор Гаспар, директор по продажам Multiverse Computing. «Этот риск достаточно значителен, чтобы со временем оказать влияние на валовой внутренний продукт страны».

Улучшение прогнозов наводнений

Текущая ситуация в моделировании наводнений в значительной степени опирается на двумерные гидродинамические модели. Эти модели, основанные на уравнениях мелкой воды (SWE), имеют решающее значение для прогнозирования таких событий, как прорывы плотин, штормовые нагоны и волны речных паводков.

Однако обширные вычислительные требования к такому моделированию часто ограничивают их масштабируемость и разрешение. «Задачи гидродинамики сложно моделировать с помощью классических компьютеров из-за большого количества задействованных переменных», — объяснил Гаспар. «Наше решение сможет управлять этими переменными более успешно, чем классические решения, и предлагать более точные прогнозы рисков».

Хотя для ускорения процесса были реализованы такие решения, как параллельные вычисления и вычисления на базе графических процессоров, внедрение квантовых вычислений открывает новые горизонты.

В проекте, созданном этими тремя сотрудниками, будет использоваться алгоритм нейронной сети, основанной на квантовой физике (QPINN), который объединяет классическую обработку данных с квантовой обработкой с использованием вариационной квантовой схемы (VQC).

Фаза 1 продлится три месяца и завершится 30 ноября 2023 года. После этого фаза 2 продлится 15 месяцев и начнется в январе 2024 года. Переход ко второй фазе зависит от успешного завершения первой.

Гаспар добавил: «Мы ожидаем, что в будущем наша работа будет информировать политиков в бизнесе и правительстве и поддерживать новые стимулы для иного планирования в условиях повышенного риска наводнений. Это может включать в себя новую защиту зданий на береговой линии, принятие обоснованных решений о новом строительстве в районах повышенного риска, а также лучшее понимание уровня риска для объектов недвижимости, которые в настоящее время не считаются находящимися в местах, подверженных наводнениям».

Кенна Хьюз-Кастлберри — штатный писатель Inside Quantum Technology и научный коммуникатор JILA (партнерство между Колорадским университетом в Боулдере и NIST). Ее писательские приемы включают в себя глубокие технологии, квантовые вычисления и искусственный интеллект. Ее работы были представлены в журналах Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica и других изданиях.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-computing-takes-on-flood-predictions-in-the-uk/