By Dan O'Shea közzétéve: 20. július 2022
A Pasqal, a semleges atomos kvantumprocesszorok fejlesztője partnerséget jelentett be a német BASF-el, a világ legnagyobb vegyipari vállalatával, hogy feltárja, hogyan használhatók a Pasqal szabadalmaztatott kvantumalgoritmusai időjárással kapcsolatos projektekben és más számítási folyadékdinamikai alkalmazásokban.
Pasqal szerint a BASF már megkezdte a projekt kezdeti kétéves szakaszát, hogy megvizsgálja, hogyan lehetne algoritmusait végül felhasználni az időjárási minták előrejelzésére, amely a Pasqalnak az éghajlaton való munkája és támogatása terén tett erőfeszítéseibe is visszavezethető. modellezés.
Benno Broer, a Pasqal kereskedelmi igazgatója e-mailben elmondta az IQT Newsnak: „Ez a projekt konkrétan a Pasqal szabadalmaztatott kvantumalgoritmus-családjának paraméterezését (testreszabását, alkalmazásspecifikussá tételét), megvalósítását (futtatását) és tesztelését (benchmark) kívánja elvégezni: az úgynevezett Differentiable Quantum Circuits (DQC) algoritmuscsalád (lásd pl. https://arxiv.org/abs/2011.10395) az időjárás előrejelzésének problémájára. A kutatás egy része a semleges atomokra specifikus analóg-digitális módon a DQC algoritmuscsalád megvalósítása.
A Hyperion Research szerint, a globális nagy teljesítményű számítástechnikai beruházások 5%-a az időjárási modellezésre összpontosul, és számos nemlineáris differenciálegyenletet kell megoldani a fizika alapú időjárási modelleken, mivel ezek a szelekre, hőátadásra és napsugárzásra vonatkozó adatok összetett tömbjét tartalmazhatják. , relatív páratartalom, domborzati topológia és sok más paraméter.
A BASF az időjárási modellek által generált paramétereket használja a terméshozamok és a növekedési szakaszok szimulálására, valamint a sodródás előrejelzésére a növényvédő szerek alkalmazásakor. Ezek képezik a BASF digitális mezőgazdasági termékportfóliójának alapját is, beleértve az xarvio FIELD MANAGER-t, egy fejlett terményoptimalizálási platformot.
„A Pasqal kvantummegoldásai ideálisak a BASF összetett számítási szimulációinak egyszerűsítésére, miután a kvantumhardver olyan szintre ér, ahol ténylegesen ki tudjuk használni ezeket az algoritmusokat” – mondta Dr. John Manobianco, a BASF mezőgazdasági megoldások részlegének vezető időjárás-modellezője. „A Pasqal időjárás-modellezési innovációjának kihasználása igazolja a kvantumszámítástechnika azon képességét, amely túlmutat a klasszikus nagy teljesítményű számítástechnikával elérhető mértéken. Az ilyen átalakító technológia segíthet felkészülni az éghajlatváltozás hatásaira, és elősegítheti a fejlődést egy fenntarthatóbb jövő felé.”
A Pasqal és a BASF ezen a héten bejelentett munkája különösen helyénvalónak tűnik ennek fényében rekord hő hogy jelenleg szakad Európa-szerte. Arra a kérdésre, hogy a kvantumszámítás mit hozhat az éghajlatváltozás elleni küzdelemben rövid távon, Broer kifejtette: „Először is, az éghajlatváltozás fontos problémája valószínűleg nem enyhíthető az emberi viselkedés jelentős változása nélkül. A Pasqalnál azonban úgy gondoljuk, hogy a technológiai fejlődés jelentős pozitív hozzájárulást jelenthet ahhoz, hogy a szükséges viselkedési változás elfogadható és kezelhető maradjon. A kvantum kulcsfontosságú hozzájárulása az éghajlatváltozás mérsékléséhez az a képessége, hogy javítja a „digitális iker” típusú számítógépes szimulációk teljesítményét, amelyek gyorsan a modern K+F sarokkövévé válnak.”
Broer folytatta: „A pontos „digitális ikrek” az egyik leghatékonyabb eszköz a fenntartható új technológiák kutatás-fejlesztésének felgyorsítására. Pasqal arra számít, hogy szabadalmaztatott kvantummódszereink a differenciálegyenletek megoldására (mint például a BASF együttműködésben alkalmazottak) ígéretes jelöltek a korai kvantumelőnyök bemutatására, már 2024-től, bár nehéz megjósolni, hogy mikor fogunk kvantumelőnyt látni a specifikus alkalmazásában. időjárási vagy éghajlati modellezés (ez a BASF-fel együttműködésben végzett kutatások körébe tartozik).
A BASF által végzett munkán kívül egy másik cég, amely a klímamodellezés digitális ikertechnológiáján dolgozik, az Nvidia, amely egy mesterséges intelligencia-szuperszámítógép építésébe kezdett. az egész Föld digitális ikertestvére Broer szerint az ilyen digitális ikreket jelenleg „nagy teljesítményű számítási (HPC) munkafolyamatokon keresztül valósítják meg, amelyeket ma egyszálas klasszikus CPU-k vagy GPU-kat alkalmazó párhuzamos számítástechnika hajt végre. A jövő HPC-alkalmazásai esetében valószínűleg változatosabb számítási erőforrásokra lesz szükség az összes lépés hatékony és eredményes kezeléséhez. Hosszú távú jövőt látunk, ahol a HPC munkafolyamat minden lépését egy speciális típusú számítási hardver hajtja végre, amely a legjobban alkalmas az adott lépésben megoldandó matematikai probléma megoldására. A jövőbeli HPC munkafolyamat bizonyos lépéseihez pedig a kvantum lesz a legjobban felszerelt. Így a kvantum egy változatos és hibrid HPC jövőbeli munkafolyamat részévé válik.”
Dan O'Shea több mint 25 éve foglalkozik távközléssel és kapcsolódó témákkal, beleértve a félvezetőket, érzékelőket, kiskereskedelmi rendszereket, digitális fizetéseket és kvantumszámítástechnikát/technológiát.
