Quanscient و Haiqu تُظهران خوارزمية لمحاكاة ديناميكا الموائع غير الخطية القابلة للتوسع

أعلنت شركتا Quanscient وHaiqu عن خوارزمية كمية جديدة مصممة لتسريع محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية. نفَّذ الباحثون بنجاح معياراً مرجعياً للموائع غير الخطية من 15 خطوة يتضمن عائقاً، وهو ما يُعد حالياً أكثر إظهار عتادي تعقيداً فيزيائياً لطريقة بولتزمان الشبكية الكمية. أُجري المعيار المرجعي على معالج IBM Heron R3 الكمي، مُظهراً أن سلوكيات الموائع المعقدة يمكن محاكاتها بكيوبتات وعمليات حسابية أقل بكثير مما كان مطلوباً سابقاً. الجوهر التقني للاختراق هو طريقة بولتزمان الشبكية المبسطة ذات الخطوة الواحدة الجديدة. تقليدياً، تنفيذات طريقة بولتزمان الشبكية الكمية كثيفة الموارد، وغالباً ما تتجاوز أعداد الكيوبتات أو أعماق الدوائر المتاحة على العتاد قريب المدى. باستخدام طبقة الوسيط البرمجي ووقت التشغيل من Haiqu، خفَّض الفريق عمق الدائرة وطبَّق تقنيات تخفيض أخطاء مستهدفة. سمح هذا للنظام بالحفاظ على التقارب نحو حالة مستقرة حتى في وجود ضوضاء العتاد. إطار العمل هذا أكثر مرونة بشكل ملحوظ من النماذج السابقة، مما يسمح بنمذجة نطاق أوسع من الفيزياء - من الصوتيات الخطية إلى مسائل نافييه-ستوكس غير الخطية - ضمن حلقة كمية-كلاسيكية هجينة. ديناميكا الموائع الحسابية الصناعية هي ركيزة قطاعات الفضاء والسيارات والطاقة، حيث يمكن أن تستغرق محاكاة تدفق الهواء أو اضطراب السوائل أسابيع على الحواسيب الفائقة الكلاسيكية. يرسم هذا التعاون مساراً عملياً للانتقال من العروض التوضيحية الخطية البسيطة إلى تطبيقات هندسية واقعية. بينما يواجه العتاد الحالي تحديات مع عدم الوحدوية وتبدد السعة، تشير نتائج Quanscient وHaiqu إلى أنه مع الوسيط البرمجي الخوارزمي المناسب، قد تصل محاكاة الموائع ذات الصلة الصناعية إلى الجدوى التجارية أبكر مما هو متوقع مع استمرار توسع الأنظمة الكمية.