Kuantum Bilişim, Birleşik Krallık'ta Sel Tahminlerini Üstleniyor - Inside Quantum Technology

Kuantum Bilişim, Birleşik Krallık'ta Sel Tahminlerini Üstleniyor - Inside Quantum Technology

Sel tahminlerine bakıldığında, Multiverse Computing, Oxford Quantum Circuits ve Moody's Analytics, bu sorunu çözmek için kuantum teknolojisini kullanmak üzere işbirliği yapıyor.
By Kenna Hughes-Castleberry 31 Ekim 2023'de yayınlandı

Önde gelen kuantum şirketi arasında yeni bir ortaklık Çoklu Evren Hesaplama, Moody's Analytics, ve Oxford Kuantum Devreleri (OQC), geleneksel yöntemlerin kısıtlamalarını aşan bir çözüm sunan gelişmiş taşkın tahmin modellerinin geliştirilmesinde kuantum hesaplama tekniklerinden yararlanmak için Innovate UK'den finansman sağladı.

Birleşik Krallık Çevre, Gıda ve Köy İşleri Bakanlığı tarafından denetlenen bu girişim, Birleşik Krallık'ın iklim değişikliğinin şiddetlendirdiği aşırı hava olaylarına karşı direncini artırmayı amaçlıyor. Ülke, kuantum destekli hesaplamalı akışkan dinamiği kullanarak uyarlanabilir önlemlerini geliştirmeyi umuyor.

İşbirliği, “Kuantum Destekli Taşkın Modellemesi: Gelişmiş Risk Değerlendirmesi için Büyük Ölçekli Analize Öncülük Etme” başlıklı teklifiyle Birleşik Krallık hükümetinin Kuantum Katalizör Fonu'nun 1. Aşamasındaki yerini güvence altına aldı. Ana amaç, büyük ölçekli taşkın modellemede mevcut olan hesaplama zorluklarının üstesinden gelmek için kuantum hesaplamadan yararlanmaktır. Bu, daha doğru ve verimli bir risk değerlendirme ve yönetim süreci vaat ediyor.

Sorumluluğu üstlenen Multiverse Computing, sorunun formüle edilmesi ve algoritmaların geliştirilmesi de dahil olmak üzere teknik yönleri ele alacak. OQC, kuantum donanımı ve ek kaynaklar sağlayacak şekilde ayarlanmıştır. Küresel risk yönetimindeki uzmanlığıyla tanınan Moody's Analytics, sektör bilgisi, veri koşulları ve hesaplama verimliliğine ilişkin değerli bilgiler sağlayacak.

İklim Değişikliğiyle Yükselen Dalgalar

Uzmanlar, artışla birlikte bunu öngörüyor. küresel ısınma, daha aşırı hava olaylarıSu baskını da dahil olmak üzere daha yaygın hale gelecektir. Doğru sel tahminleri olmadan hükümetler ve vatandaşlar gelecekteki sel olaylarına uygun şekilde hazırlanamaz. Bu, felaket niteliğindeki bir sel felaketinden sonra kasaba ve şehirlerin daha iyi toparlanmasını zorlaştırıyor. Multiverse Computing Satış Direktörü Victor Gaspar, "Artan su baskını riski, Birleşik Krallık'ın karşı karşıya olduğu en zorlu iklim değişikliği adaptasyonlarından biridir" dedi. "Bu risk, zaman içinde ülkenin gayri safi yurtiçi hasılasını etkileyecek kadar ciddi."

Sel Tahminlerinin İyileştirilmesi

Taşkın modellemenin mevcut yapısı büyük ölçüde iki boyutlu hidrodinamik modellere dayanmaktadır. Sığ Su Denklemlerine (SWE) dayanan bu modeller, baraj ihlalleri, fırtına dalgalanmaları ve nehir taşkın dalgaları gibi olayları tahmin etmek için çok önemlidir.

Ancak bu simülasyonların kapsamlı hesaplama talepleri çoğu zaman ölçeklenebilirliğini ve çözünürlüğünü sınırlamaktadır. Gaspar, "Akışkanlar dinamiği problemlerinin, çok sayıda değişken nedeniyle klasik bilgisayarlar kullanılarak modellenmesi hesaplama açısından zordur" diye açıkladı. "Çözümümüz bu değişkenleri klasik çözümlerden daha başarılı bir şekilde yönetebilecek ve daha kesin risk tahminleri sunabilecek."

Süreci hızlandırmak için paralel ve GPU tabanlı hesaplama gibi çözümler uygulanırken, kuantum hesaplamanın devreye girmesi yeni ufuklar açıyor.

Bu üç işbirlikçi tarafından üretilen proje, Klasik veri işlemeyi Değişken Kuantum Devresi (VQC) kullanarak kuantum işlemeyle birleştiren Kuantum Fiziği Bilgili Sinir Ağı (QPINN) algoritmasını kullanacak.

Üç ay sürecek olan Aşama 1, 30 Kasım 2023'te sona erecek. Bunu takiben Aşama 2, Ocak 15'te başlayacak şekilde 2024 ay sürecek. İkinci aşamaya geçiş, ilk aşamanın başarıyla tamamlanmasına bağlı.

Gaspar şunları ekledi: "Gelecekteki çalışmalarımızın iş dünyasındaki ve hükümetteki politika yapıcıları bilgilendirmesini ve artan sel riskine karşı farklı planlar yapılmasına yönelik yeni teşvikleri desteklemesini bekliyoruz. Bu, kıyı şeridindeki binalar için yeni koruma önlemlerini, yüksek riskli bölgelerdeki yeni inşaatlar hakkında bilinçli karar almayı ve şu anda sele eğilimli yerlerde olduğu kabul edilmeyen mülklerin risk seviyesinin daha iyi anlaşılmasını içerebilir."

Kenna Hughes-Castleberry, Inside Quantum Technology'de ve JILA'da (Colorado Boulder Üniversitesi ile NIST arasındaki bir ortaklık) Science Communicator'da bir personel yazarıdır. Yazma ritimleri arasında derin teknoloji, kuantum hesaplama ve yapay zeka yer alır. Çalışmaları Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica ve daha fazlasında yer aldı.

Zaman Damgası:

Den fazla Kuantum Teknolojisinin İçinde