Квантовые вычисления помогут лучше предсказывать погоду
Блестящее достижение ученых Оксфордского университета открывает новую эру в метеорологии. Исследователи успешно разработали инновационный метод моделирования турбулентных потоков, основанный на вероятностном подходе. Это замечательное открытие существенно улучшит точность прогнозирования погоды, совершенствование аэродинамических систем и множество других прикладных направлений.
Природа турбулентных течений всегда представляла сложную загадку для науки. Эти потоки создают причудливую картину хаотичных вихрей и завихрений, взаимодействующих по непредсказуемым законам. До настоящего времени даже самые продвинутые суперкомпьютеры не могли обеспечить их точное моделирование.
Прорывное исследование представляет революционный метод, успешно преодолевающий ограничения традиционного моделирования сложных взаимодействий. Вместо утомительных расчетов каждого отдельного колебания, исследователи блестяще представили их в виде случайных величин с определенным распределением вероятностей. Такой подход позволяет эффективно определять ключевые характеристики потока, включая подъемную силу и сопротивление, избегая погружения в турбулентный хаос.
Традиционные способы моделирования турбулентности сталкивались с серьезными трудностями при решении многомерных уравнений. Для преодоления этого барьера ученые применили передовой квантово-вдохновленный метод с использованием тензорных сетей. Эта технология обеспечивает впечатляющее сжатие данных, делая моделирование вероятностных распределений максимально эффективным.
Практическое тестирование показало поразительные результаты: инновационный алгоритм, используя всего одно вычислительное ядро, справился с расчетами за считанные часы. Для сравнения, традиционным алгоритмам потребовались бы долгие дни работы мощного суперкомпьютера для достижения аналогичных результатов.
Этот многообещающий метод открывает захватывающие возможности не только в сфере моделирования турбулентности, но и в исследовании разнообразных хаотических систем. Будущее развитие технологии предполагает ее адаптацию под специализированное оборудование, включая тензорные процессоры и квантовые чипы, что обещает достижение невиданной ранее вычислительной мощности.
Примечательно, что это достижение дополняет недавнюю разработку учеными квантового термометра, способного проводить температурные измерения с беспрецедентной точностью.
Источник: www.gazeta.ru
