By Dan O'Shea julkaistu 20
Pasqal, neutraalien atomien kvanttiprosessorien kehittäjä, ilmoitti tekevänsä kumppanuuden saksalaisen BASF:n, maailman suurimman kemianyhtiön, kanssa selvittääkseen, kuinka Pasqalin omia kvanttialgoritmeja voitaisiin käyttää säähän liittyvissä projekteissa ja muissa laskennallisen nestedynamiikan sovelluksissa.
Pasqalin mukaan BASF on jo aloittanut projektin ensimmäisessä kaksivuotisvaiheessa selvittääkseen, kuinka sen algoritmeja voitaisiin lopulta käyttää säämallien ennustamiseen, mikä voidaan myös hyödyntää Pasqalin ilmaston parantamiseen ja tukemiseen. mallinnus.
Benno Broer, Pasqalin kaupallinen johtaja kertoi IQT Newsille sähköpostitse: "Konkreettisesti tämän projektin tavoitteena on parametroida (räätälöidä, tehdä sovelluskohtaiseksi), toteuttaa (ajoa) ja testata (benchmark) Pasqalin oma kvanttialgoritmien perhe differentiaaliyhtälöiden ratkaisemiseen: ns. Differentiable Quantum Circuits (DQC) -algoritmiperhe (ks. esim. https://arxiv.org/abs/2011.10395) sääennusteiden ongelmaan. Osa tutkimuksesta keskittyy myös a neutraalien atomien spesifinen analoginen-digitaalinen tapa DQC-algoritmien toteuttamisesta.
Hyperion Researchin mukaan5 % maailmanlaajuisista korkean suorituskyvyn laskentainvestoinneista keskittyy säämallinnukseen, ja lukuisia epälineaarisia differentiaaliyhtälöitä on ratkaistava fysiikkapohjaisilla säämalleilla, koska ne voivat sisältää monimutkaisen joukon tietoa tuulista, lämmönsiirrosta ja auringon säteilystä. , suhteellinen kosteus, maaston topologia ja monet muut parametrit.
BASF käyttää säämallien tuottamia parametreja simuloidakseen sadon ja kasvuvaiheita sekä ennustaakseen ajautumista kasvinsuojeluaineita levitettäessä. Ne muodostavat myös perustan BASF:n digitaaliselle maatalouden tuotevalikoimalle, mukaan lukien xarvio FIELD MANAGER, edistynyt sadon optimointialusta.
"Pasqalin kvanttiratkaisut ovat ihanteellisia yksinkertaistamaan BASF:n monimutkaisia laskennallisia simulaatioita, kun kvanttilaitteisto on kypsynyt siihen pisteeseen, jossa voimme todella hyödyntää näitä algoritmeja", sanoi tohtori John Manobianco, vanhempi säämallintaja BASF:n Agricultural Solutions -divisioonasta. ”Pasqalin säämallinnuksen innovaation hyödyntäminen vahvistaa kvanttilaskennan kyvyn mennä pidemmälle kuin mitä voidaan saavuttaa klassisella korkean suorituskyvyn laskennalla. Tällainen muutosteknologia voi auttaa meitä valmistautumaan ilmastonmuutoksen vaikutuksiin ja edistämään kehitystä kohti kestävämpää tulevaisuutta."
Pasqalin ja BASF:n tällä viikolla ilmoittama työ näyttää erityisen tärkeältä sen valossa kirjaa lämpöä että tällä hetkellä repiminen on kaikkialla Euroopassa. Kysyttäessä, mitä kvanttilaskenta voisi tuoda ilmastonmuutoksen torjuntaan lyhyellä aikavälillä, Broer selitti: "Ensinnäkin ilmastonmuutoksen tärkeää ongelmaa ei todennäköisesti voida lieventää ilman merkittäviä muutoksia ihmisen käyttäytymiseen. Uskomme kuitenkin Pasqalilla, että teknologinen kehitys voi vaikuttaa merkittävästi myönteisesti, jotta vaadittu käyttäytymismuutos pysyy hyväksyttävänä ja hallittavissa. Kvantin tärkein panos ilmastonmuutoksen hillitsemiseen odotetaan sen kyvystä parantaa digitaalisten kaksoistyyppisten tietokonesimulaatioiden suorituskykyä, joista on nopeasti tulossa modernin T&K:n kulmakivi.
Broer jatkoi: "Tarkat "digitaaliset kaksoset" ovat yksi tehokkaimmista työkaluista nopeuttaa tutkimusta ja kehitystä kohti kestäviä uusia teknologioita. Pasqal odottaa, että patentoidut kvanttimenetelmämme differentiaaliyhtälöiden ratkaisemiseksi (kuten BASF-yhteistyössä käytetyt menetelmät) ovat lupaavia ehdokkaita varhaisen kvanttiedun esittelyyn jo vuonna 2024, vaikka on vaikea ennustaa, milloin näemme kvanttiedun erityisessä sovelluksessa. sää- tai ilmastomallinnus (tämä on osa tutkimusta yhteistyössä BASF:n kanssa).
BASF:n tekemän työn ohella toinen ilmastomallinnukseen digitaalista kaksoisteknologiaa kehittävä yritys on Nvidia, joka on alkanut rakentaa tekoälysupertietokonetta luodakseen koko maan digitaalinen kaksos nimeltään Earth 2. Broer sanoi, että tällaiset digitaaliset kaksoset "toteutetaan tällä hetkellä korkean suorituskyvyn laskennallisten (HPC) työnkulkujen avulla, jotka nykyään suoritetaan yksisäikeisillä klassisilla prosessoreilla tai GPU:ia käyttävillä rinnakkaisilla laskentamenetelmillä. Tulevaisuuden HPC-sovelluksissa tarvitaan todennäköisesti monipuolisempia laskentaresursseja, jotta kaikki vaiheet voidaan käsitellä tehokkaasti ja tuloksellisesti. Ennakoimme pitkän aikavälin tulevaisuutta, jossa HPC-työnkulun jokainen vaihe suoritetaan erityisellä laskentalaitteistolla, joka on parhaiten varusteltu ratkaisemaan kyseisessä vaiheessa ratkaistavan tietyn matemaattisen ongelman. Ja tiettyjä tulevan HPC-työnkulun vaiheita varten kvantti on parhaiten varustettu. Joten kvantista tulee osa monipuolista ja hybridi HPC:n tulevaisuuden työnkulkua.
Dan O'Shea on käsitellyt tietoliikennettä ja siihen liittyviä aiheita, kuten puolijohteita, antureita, vähittäismyyntijärjestelmiä, digitaalisia maksuja ja kvanttilaskentaa/teknologiaa yli 25 vuoden ajan.
