量子计算在英国进行洪水预测 – 量子技术内部

领先量子公司之间的新合作伙伴关系 多元宇宙计算, 穆迪分析， 和 牛津量子电路 (OQC) 已获得创新英国的资助，利用量子计算技术开发先进的洪水预测模型，提供超越传统方法限制的解决方案。

该倡议由英国环境、食品和农村事务部监督，旨在增强英国应对因气候变化而加剧的极端天气现象的能力。 该国希望通过采用量子辅助计算流体动力学来增强其适应性措施。

此次合作通过题为“量子辅助洪水建模：增强风险评估的开创性大规模分析”的提案，确保了他们在英国政府量子催化剂基金第一阶段的地位。 主要目标是利用量子计算来解决大规模洪水建模中存在的计算挑战。 这保证了更准确、更高效的风险评估和管理流程。

多重宇宙计算将带头处理技术方面的问题，包括制定问题和开发算法。 OQC 将提供量子硬件和额外资源。 穆迪分析以其全球风险管理方面的专业知识而闻名，将提供行业知识、数据规定和有关计算效率的宝贵见解。

气候变化引起的潮汐上涨

专家预测，随着数量的增加 全球变暖, 更极端 天气事件，包括洪水，将变得更加普遍。 如果没有准确的洪水预测，政府和公民就无法为未来的洪水事件做好准备。 这使得城镇在灾难性洪水袭击后很难更好地恢复。 “洪水风险增加是英国面临的最具挑战性的气候变化适应问题之一，”MultiverseComputing 首席销售官维克多·加斯帕 (Victor Gaspar) 阐述道。 “随着时间的推移，这种风险足以对该国的国内生产总值产生影响。”

改善洪水预测

当前的洪水建模很大程度上依赖于二维水动力模型。 这些模型基于浅水方程 (SWE)，对于预测大坝溃决、风暴潮和河流洪水等事件至关重要。

然而，这些模拟的大量计算需求往往限制了它们的可扩展性和分辨率。 “由于涉及大量变量，流体动力学问题在计算上很难使用经典计算机进行建模，”加斯帕解释道。 “我们的解决方案将能够比传统解决方案更成功地管理这些变量，并提供更精确的风险预测。”

虽然并行计算和基于 GPU 的计算等解决方案已被实施以加快这一过程，但量子计算的引入带来了新的视野。

这三位合作者制作的项目将采用量子物理信息神经网络 (QPINN) 算法，该算法将经典数据处理与使用变分量子电路 (VQC) 的量子处理融合在一起。

第一阶段持续三个月，将于 1 年 30 月 2023 日结束。此后，第二阶段将持续 2 个月，从 15 年 2024 月开始。第二阶段的进展取决于第一阶段的成功完成。

加斯帕补充道：“我们预计未来我们的工作将为企业和政府决策者提供信息，并支持新的激励措施，以不同的方式应对日益增加的洪水风险。 这可能包括对海岸线上的建筑物进行新的保护，对高风险地区的新建筑做出明智的决策，以及更好地了解目前不被认为位于洪水易发地区的房产的风险水平。”

Kenna Hughes-Castleberry 是 Inside Quantum Technology 的特约撰稿人和 JILA（科罗拉多大学博尔德分校与 NIST 的合作机构）的科学传播者。 她的写作节奏包括深度技术、量子计算和人工智能。 她的作品曾刊登在《科学美国人》、《发现》杂志、Ars Technica 等杂志上。

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