By Dan O'Shea diposting 20 Juli 2022
Pasqal, pengembang prosesor kuantum atom netral, mengumumkan kemitraan dengan BASF Jerman, perusahaan kimia terbesar di dunia, untuk mengeksplorasi bagaimana algoritme kuantum milik Pasqal dapat digunakan pada proyek terkait cuaca dan aplikasi dinamika fluida komputasi lainnya.
Menurut Pasqal, BASF telah memulai tahap awal proyek selama dua tahun, untuk melihat bagaimana algoritme pada akhirnya dapat digunakan untuk memprediksi pola cuaca, pekerjaan yang juga dapat menjadi masukan bagi upaya Pasqal untuk bekerja dan mendukung iklim. pemodelan.
Benno Broer, Chief Commercial Officer di Pasqal mengatakan kepada IQT News melalui email, “Konkretnya proyek ini bertujuan untuk membuat parameter (menyesuaikan, membuat aplikasi spesifik), mengimplementasikan (menjalankan) dan menguji (benchmark) keluarga algoritma kuantum milik Pasqal untuk memecahkan persamaan diferensial: apa yang disebut keluarga algoritma Diferensiable Quantum Circuits (DQC) (lihat, misalnya) https://arxiv.org/abs/2011.10395) untuk masalah pola cuaca prediksi. Bagian dari penelitian juga akan fokus pada cara analog-digital spesifik atom netral mengimplementasikan keluarga algoritma DQC.
Menurut Penelitian Hyperion, 5% dari investasi komputasi kinerja tinggi global difokuskan pada pemodelan cuaca, dan banyak persamaan diferensial non-linier perlu diselesaikan pada model cuaca berbasis fisika, karena dapat melibatkan susunan data yang kompleks tentang angin, perpindahan panas, radiasi matahari , kelembaban relatif, topologi medan, dan banyak parameter lainnya.
BASF menggunakan parameter yang dihasilkan oleh model cuaca untuk mensimulasikan hasil panen dan tahap pertumbuhan serta untuk memprediksi penyimpangan saat menerapkan produk perlindungan tanaman. Mereka juga membentuk dasar dari portofolio produk pertanian digital BASF termasuk xarvio FIELD MANAGER, platform pengoptimalan tanaman yang canggih.
"Solusi kuantum Pasqal ideal untuk menyederhanakan simulasi komputasi kompleks BASF setelah perangkat keras kuantum matang ke titik di mana kita benar-benar dapat memanfaatkan algoritma ini," kata Dr. John Manobianco, Pemodel Cuaca Senior di divisi Solusi Pertanian BASF. “Memanfaatkan inovasi Pasqal untuk pemodelan cuaca memvalidasi kemampuan komputasi kuantum untuk melampaui apa yang dapat dicapai dengan komputasi kinerja tinggi klasik. Teknologi transformasional semacam itu dapat membantu kita bersiap menghadapi dampak perubahan iklim dan mendorong kemajuan menuju masa depan yang lebih berkelanjutan.”
Pekerjaan yang diumumkan Pasqal dan BASF minggu ini tampaknya sangat relevan mengingat rekam panas yang saat ini robek di seluruh Eropa. Ditanyakan komputasi kuantum apa yang dapat dibawa ke perang perubahan iklim dalam jangka pendek, Broer menjelaskan, “Pertama, masalah penting perubahan iklim tidak mungkin dikurangi tanpa perubahan signifikan pada perilaku manusia. Namun, di Pasqal kami percaya bahwa kemajuan teknologi dapat memberikan kontribusi positif yang signifikan, sehingga perubahan perilaku yang diperlukan tetap dapat diterima dan dikelola. Kontribusi utama kuantum untuk mitigasi perubahan iklim diharapkan dari kemampuannya untuk meningkatkan kinerja simulasi komputer tipe 'kembar digital' yang dengan cepat menjadi landasan R&D modern.”
Broer melanjutkan, “'digital twins' yang akurat adalah salah satu alat yang paling efektif untuk mempercepat R&D ke dalam teknologi baru yang berkelanjutan. Pasqal mengharapkan bahwa metode kuantum eksklusif kami untuk menyelesaikan persamaan diferensial (seperti yang digunakan dalam kolaborasi BASF) adalah kandidat yang menjanjikan untuk menampilkan keunggulan kuantum awal segera setelah 2024, meskipun sulit untuk memprediksi kapan kami akan melihat keunggulan kuantum untuk aplikasi spesifik dari pemodelan cuaca atau iklim (ini adalah bagian dari ruang lingkup penelitian yang bekerja sama dengan BASF).”
Selain pekerjaan yang dilakukan BASF, perusahaan lain yang mengerjakan teknologi kembar digital untuk pemodelan iklim adalah Nvidia, yang telah mulai membangun superkomputer AI untuk membuat kembaran digital dari seluruh Bumi disebut Earth 2. Broer mengatakan kembaran digital tersebut saat ini “diimplementasikan melalui alur kerja komputasi kinerja tinggi (HPC), yang saat ini dijalankan oleh CPU klasik utas tunggal atau komputasi paralel yang menggunakan GPU. Untuk aplikasi HPC di masa depan, kemungkinan besar sumber daya komputasi yang lebih beragam akan diperlukan untuk menangani semua langkah secara efisien dan efektif. Kami meramalkan masa depan jangka panjang di mana setiap langkah dalam alur kerja HPC dijalankan oleh jenis perangkat keras komputasi khusus, yang paling dilengkapi untuk memecahkan masalah matematika tertentu yang harus diselesaikan dalam langkah itu. Dan untuk langkah-langkah tertentu dari alur kerja HPC di masa depan, kuantum akan dilengkapi dengan baik. Jadi, kuantum akan menjadi bagian dari alur kerja HPC masa depan yang beragam dan hibrida.”
Dan O'Shea telah meliput telekomunikasi dan topik terkait termasuk semikonduktor, sensor, sistem ritel, pembayaran digital, dan komputasi/teknologi kuantum selama lebih dari 25 tahun.
