羅爾斯·羅伊斯公司將采用量子計(jì)算+超級計(jì)算開發(fā)模擬流體動力學(xué)算法

極客網(wǎng)·企業(yè)級IT 10月21日 全球知名的航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)商羅爾斯·羅伊斯公司(Rolls-Royce)的量子計(jì)算主管表示，計(jì)劃同時使用量子計(jì)算和超級計(jì)算機(jī)開發(fā)模擬流體動力學(xué)的算法。

該公司將與量子計(jì)算軟件初創(chuàng)公司Classiq公司合作，將研究和開發(fā)一種混合的量子計(jì)算方法，以加快測試速度。這將涉及在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的一部分算法和在超級計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的一部分算法。該公司表示，這種方法在未來10年內(nèi)也許不會成為日常應(yīng)用的一部分，但現(xiàn)在就開始開發(fā)算法至關(guān)重要。

通過長期合作，羅爾斯?羅伊斯公司的工程師將致力于求解和模擬流體動力學(xué)的算法，確保他們在量子計(jì)算機(jī)獲得“優(yōu)勢”（即量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行相同方程的速度超過當(dāng)今最快的超級計(jì)算機(jī))時做好準(zhǔn)備。

這些算法包括計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)，它處理流體和氣體的繁重而復(fù)雜的數(shù)值模擬。這是改進(jìn)先進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，可以通過優(yōu)化空氣動力學(xué)和熱力學(xué)來做到這一點(diǎn)。

量子計(jì)算中使用的是HHL算法，它被設(shè)計(jì)用來快速求解線性方程組。其主要優(yōu)點(diǎn)之一是可以在混合環(huán)境中使用，開發(fā)人員可以用Python編寫代碼，并向超級計(jì)算機(jī)和量子機(jī)器發(fā)送指令。

采用HHL方程并將其應(yīng)用于流體動力學(xué)，將允許方程的非線性部分由傳統(tǒng)的超級計(jì)算機(jī)求解，然后將線性部分交給量子處理單元(QPU)計(jì)算，量子處理單元(QPU)可以更快地執(zhí)行任務(wù)。

混合方法的應(yīng)用可能持續(xù)數(shù)年

羅爾斯·羅伊斯公司量子計(jì)算主管Leigh Lapworth表示，這種混合方法可能是利用量子計(jì)算優(yōu)勢的最常見方式，這意味著人們將看到以量子處理單元(QPU)為特征的超級計(jì)算機(jī)集群的發(fā)展。

他說，“第一波的應(yīng)用肯定是傳統(tǒng)算法和量子算法的混合，隨著超級計(jì)算機(jī)與量子計(jì)算機(jī)一起發(fā)展，這種情況可能一直存在?！?/p>

雖然圍繞量子計(jì)算的大部分討論都集中在何時實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢，即量子計(jì)算能夠持續(xù)超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的時刻，但Lapworth認(rèn)為，量子在許多用例中的現(xiàn)實(shí)情況是一種混合應(yīng)用方法。他舉了一個高條件數(shù)矩陣的例子，他解釋說：“我們必須通過大量計(jì)算對噴氣發(fā)動機(jī)進(jìn)行建模，而量子計(jì)算未來十年在這個領(lǐng)域可能并不會獨(dú)立成功完成，而這期間將是一個混合應(yīng)用的過程。”

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