Het is belangrijk dat de weersvoorspelling de troebel luchtstroom goed zal imiteren
Eumetsat/ESA
Kwantumbenoemde algoritmen kunnen de onstabiele vloeistofstroom op een klassieke computer veel sneller nabootsen dan de bestaande apparatuur, die enkele uren meerdere uren op een grote supercomputer wordt gesneden om enkele uren op een gewone laptop te tellen. Het kan weersvoorspellingen verbeteren en de efficiëntie van industriële processen verbeteren, zeggen onderzoekers.
Talrijke interactieve advertenties zijn betrokken bij de turbulentie in vloeistof of lucht die snel zo chaotisch wordt dat specifieke simulatie onmogelijk is voor zelfs de krachtigste computers. Quantum -onderdelen beloven de problemen te verbeteren, maar momenteel zijn de meest geavanceerde machines in geen enkel andere dan initiële demonstraties ook niet in staat.
Deze turbulentie -simulaties kunnen worden vereenvoudigd door specifieke berekeningen te vervangen door mogelijkheden. Zelfs dit laat de wetenschappers ongeveer vallen met een berekening die beweert te worden opgelost.
Nikita Gurianov De Universiteit van Oxford en haar collega’s hebben nu een nieuwe aanpak ontwikkeld die gebruik maakt van kwantumcomputer-aangestelde algoritmen genaamd Tensor Network om de verdeling van de haalbaarheid van turbulentie weer te geven.
De Tensor Networks zijn ontstaan in de natuurkunde en kwamen in het begin van de jaren 2000 algemeen in gebruik. Ze bieden nu een beloofd pad om veel meer prestaties uit bestaande klassieke computers te extraheren voordat echte nuttige kwantummachines beschikbaar zijn.
“Algoritme en denkende manieren komen uit de kwantumsimulatiewereld en deze algoritmen zijn heel dicht bij wat kwantumcomputers doen,” zegt Gurianov. “We kijken zowel naar de theorie als de beoefenen, zowel behoorlijk rigide snelheid.”
In slechts een paar uur kon het team een simulatie uitvoeren op een laptop die enkele dagen op de supercomputer had geduurd. De vraag naar de nieuwe algoritmeprocessor is 1000-kwaliteit reductie en de vraag naar geheugen is met een miljoen keer afgenomen. Hoewel deze simulatie slechts een algemene test was, heeft de grotere schaal achter de weersvoorspelling hetzelfde probleem, achter de luchtanalyse van het vliegtuig en analyse van kunstchemische processen.
Het turbulentieprobleem, dat vijf doses gegevens heeft, wordt uiterst moeilijk zonder Tensor te gebruiken, zegt Moller Aan de Universiteit van Kent in het VK. “Countly, het is een nachtmerrie”, zegt hij. “Je kunt het in een beperkt geval doen als je een supercomputer hebt en graag een of twee maanden rent.”
Tensor -netwerken effectief, vermindert de hoeveelheid gegevens die nodig zijn door simulatie, snijdt de vereiste energie ernstig af om deze uit te voeren. De hoeveelheid en aard van verwijderde gegevens kunnen met voorzichtigheid worden gecontroleerd door de boven- of onderkant van de geschiktheid te bellen.
Deze wiskundige apparatuur zijn al gebruikt in het kat- en muisspel tussen kwantumcomputerontwikkelaars en klassieke computerwetenschappers. Google kondigde in 2019 aan dat een kwantumprocessor genaamd Psychomor “Quantum Domination” had bereikt – waarbij een kwantumcomputer een dergelijke handeling kon voltooien voor alle doelstellingen en doelstellingen die onmogelijk zijn voor gewone computers.
De tensor -netwerken namen echter hetzelfde probleem in grote cluster van conventionele grafische verwerkingseenheden en verwierven later de eerdere claim van Google in iets meer dan 14 seconden. Google is opnieuw verhuisd met zijn nieuwe wilg kwantummachine.
Grote en erotische kwantumcomputers zullen op veel grotere schalen kunnen werken met veel nauwkeurige berekeningen dan de klassieke computer, maar Muller zegt dat hij enthousiast is om te zien wat er in kan worden bereikt.
“Met een laptop kunnen de auteurs van dit artikel verslaan wat mogelijk is op de supercomputer, alleen ze hebben een slim algoritme”, zei hij. “Als u dit algoritme voor de supercomputer gebruikt, kunt u verder gaan dan een directe berekeningsmethode. Het heeft er meteen een groot voordeel van en ik hoef niet 10 jaar te wachten om de perfecte kwantumcomputer te krijgen. “
Onderwerp:
