Прогнозата за времето може да стане по-точна чрез квантови изчисления

Изследователи от Оксфордския университет са разработили нов метод за моделиране на турбулентни потоци, използвайки вероятностен подход.

Това ще помогне за подобряване точността на прогнозата за времето, дизайна на аеродинамичната система и много други области, пише Science Advances.

Турбулентните потоци се характеризират с хаотични водовъртежи и вихри, които си взаимодействат по непредвидими начини.

Дори най-мощните суперкомпютри не са в състояние директно да ги моделират с висока точност.

Учените предлагат иновативен метод, който заобикаля необходимостта от точно моделиране на тези сложни взаимодействия. Вместо да изчисляват всяка флуктуация, изследователите ги представят като случайни променливи, които следват определено вероятностно разпределение.

Това прави възможно извличането на важни параметри на потока като повдигане и съпротивление, без да се навлиза в хаоса на турбуленцията.

Класическите методи за моделиране на турбулентност изискват решаване на многомерни уравнения, което е изключително трудно.

За да се справят с това предизвикателство, учените са използвали квантово вдъхновен подход, базиран на тензорни мрежи. Тези мрежи позволяват значително компресиране на данни, което позволява ефективно моделиране на вероятностни разпределения.

В експеримента новият алгоритъм, работещ само на едно изчислително ядро, свършва изчисленията за няколко часа, докато класическите алгоритми биха имали нужда от няколко дни работа на суперкомпютър, за да направят това.