By Dan O'Shea publicado el 20 de julio de 2022
Pasqal, el desarrollador de procesadores cuánticos de átomos neutros, anunció una asociación con BASF de Alemania, la compañía química más grande del mundo, para explorar cómo los algoritmos cuánticos patentados de Pasqal podrían usarse en proyectos relacionados con el clima y otras aplicaciones de dinámica de fluidos computacional.
Según Pasqal, BASF ya ha comenzado en una fase inicial de dos años del proyecto, para ver cómo sus algoritmos eventualmente podrían usarse para predecir patrones climáticos, trabajo que también puede retroalimentar los esfuerzos de Pasqal para trabajar y apoyar el clima. modelado.
Benno Broer, director comercial de Pasqal, le dijo a IQT News por correo electrónico: “Concretamente, este proyecto tiene como objetivo parametrizar (a medida, hacer que la aplicación sea específica), implementar (ejecutar) y probar (comparar) la familia patentada de algoritmos cuánticos de Pasqal para resolver ecuaciones diferenciales: el la llamada familia de algoritmos de circuitos cuánticos diferenciables (DQC) (véase, por ejemplo, https://arxiv.org/abs/2011.10395) al problema de la predicción de patrones meteorológicos. Parte de la investigación también se centrará en un forma analógica-digital específica de átomos neutros de implementar la familia de algoritmos DQC.
Según Hyperion Research, el 5 % de las inversiones mundiales en informática de alto rendimiento se centran en el modelado meteorológico, y es necesario resolver numerosas ecuaciones diferenciales no lineales en modelos meteorológicos basados en la física, ya que pueden incluir una serie compleja de datos sobre vientos, transferencia de calor y radiación solar. , humedad relativa, topología del terreno y muchos otros parámetros.
BASF utiliza parámetros generados por los modelos meteorológicos para simular el rendimiento de los cultivos y las etapas de crecimiento, así como para predecir la deriva al aplicar productos de protección de cultivos. También forman la base de la cartera de productos agrícolas digitales de BASF, incluido xarvio FIELD MANAGER, una plataforma avanzada de optimización de cultivos.
“Las soluciones cuánticas de Pasqal son ideales para simplificar las simulaciones computacionales complejas de BASF una vez que el hardware cuántico madure hasta un punto en el que podamos aprovechar estos algoritmos”, dijo el Dr. John Manobianco, modelador meteorológico sénior en la división de Soluciones Agrícolas de BASF. “Aprovechar la innovación de Pasqal para el modelado del clima valida la capacidad de la computación cuántica para ir más allá de lo que se puede lograr con la computación clásica de alto rendimiento. Tal tecnología transformadora puede ayudarnos a prepararnos para los impactos del cambio climático e impulsar el progreso hacia un futuro más sostenible”.
El trabajo que Pasqal y BASF anunciaron esta semana parece particularmente pertinente a la luz de registro de calor que actualmente está desgarrando toda Europa. Cuando se le preguntó qué podría aportar la computación cuántica a la lucha contra el cambio climático a corto plazo, Broer explicó: “En primer lugar, es poco probable que el importante problema del cambio climático se mitigue sin cambios significativos en el comportamiento humano. Sin embargo, en Pasqal creemos que el progreso tecnológico podría hacer una contribución positiva significativa, para que el cambio de comportamiento requerido siga siendo aceptable y manejable. Se espera que la contribución clave de la tecnología cuántica para mitigar el cambio climático sea su capacidad para mejorar el rendimiento de las simulaciones por computadora de tipo 'gemelo digital' que se están convirtiendo rápidamente en la piedra angular de la I+D moderna”.
Broer continuó: “Los 'gemelos digitales' precisos son una de las herramientas más eficaces para acelerar la I+D en nuevas tecnologías sostenibles. Pasqal espera que nuestros métodos cuánticos patentados para resolver ecuaciones diferenciales (como los empleados en la colaboración de BASF) sean candidatos prometedores para mostrar una ventaja cuántica temprana tan pronto como en 2024, aunque es difícil predecir cuándo veremos una ventaja cuántica para la aplicación específica de modelado meteorológico o climático (esto es parte del alcance de la investigación en colaboración con BASF)”.
Aparte del trabajo que está haciendo BASF, otra empresa que trabaja en la tecnología de gemelos digitales para el modelado climático es Nvidia, que ha comenzado a construir una supercomputadora de IA para crear un gemelo digital de toda la Tierra llamado Earth 2. Broer dijo que tales gemelos digitales actualmente “se implementan a través de flujos de trabajo computacionales de alto rendimiento (HPC), que, en la actualidad, se ejecutan mediante CPU clásicas de un solo hilo o computación paralela que emplea GPU. Para las aplicaciones de HPC del futuro, es probable que se necesiten recursos computacionales más diversos para manejar todos los pasos de manera eficiente y efectiva. Prevemos un futuro a largo plazo en el que cada paso de un flujo de trabajo de HPC sea ejecutado por un tipo especializado de hardware informático, que está mejor equipado para resolver el problema matemático específico que se resolverá en ese paso. Y para ciertos pasos del futuro flujo de trabajo de HPC, la cuántica estará mejor equipada. Por lo tanto, la tecnología cuántica se convertirá en parte de un flujo de trabajo futuro de HPC diverso e híbrido”.
Dan O'Shea ha cubierto telecomunicaciones y temas relacionados, incluidos semiconductores, sensores, sistemas minoristas, pagos digitales y computación/tecnología cuántica durante más de 25 años.
