عملکرد رایانه های کوانتومی در پیش بینی آب وهوا کدام است؟

مسلما کارهای زیادی در توسعه مدل های محاسباتی پیچیده برای بهبود پیش بینی آب وهوا در طول سال ها انجام و پیشرفت های زیادی حاصل شده است. پیش بینی آب وهوا مستلزم تجزیه وتحلیل حجم عظیمی از داده های حاوی چندین متغیر پویا مانند دما فشار و چگالی هواست که به روشی مهم با هم تعامل دارند. با این حال محدودیت هایی برای استفاده از رایانه های کلاسیک – حتی ابررایانه ها – در توسعه مدل های عددی پیش بینی آب وهوا وجود دارد. همچنین فرآیند تجزیه وتحلیل داده های آب وهوا توسط رایانه های سنتی ممکن است به اندازه کافی سریع نباشد که با شرایط آب وهوایی همیشه در حال تغییر همگام شوند.

حتی پیش بینی آب وهوای محلی که همیشه به سرعت در حال تغییر است می تواند از پیش بینی بهبودیافته با چنین رایانه هایی سود ببرد. به عنوان مثال رعد و برق را در نظر بگیرید جایی که پیش بینی بسیار دقیق و پیشرفته با تجزیه وتحلیل داده های بهبودیافته دارد می تواند خسارات ناشی از این مورد را به حداقل برساند زیرا می توان از قبل در مورد قطعی احتمالی برق هشدار داد و این آمادگی بیشتر به جامعه محلی اجازه می دهد تا برق را سریع تر بازیابی کند.

محاسبات کوانتومی این پتانسیل را دارد که روش های عددی مرسوم را برای تقویت ردیابی و پیش بینی شرایط هواشناسی با مدیریت حجم عظیمی از داده های حاوی متغیرهای زیادی به طور موثر و سریع با استفاده از قدرت محاسباتی کیوبیت ها و الگوریتم های بهینه سازی کوانتومی بهبود بخشد. علاوه بر این تشخیص الگو که برای درک آب وهوا بسیار مهم است می تواند با استفاده از یادگیری ماشین کوانتومی افزایش یابد.

در واقع افزایش پیش بینی آب وهوا با استفاده از محاسبات کوانتومی در آینده ای نه چندان دور به واقعیت تبدیل می شود. در حال حاضر برخی شرکت ها درگیر پیش بینی آب وهوا با استفاده از رایانه های کوانتومی هستند. محاسبات کوانتومی برای پیش بینی آب وهوا در مقیاس محلی و همچنین در مقیاس بزرگ تر برای هشدار پیشرفته تر و دقیق تر در مورد رویدادهای شدید آب وهوایی به طور بالقوه در نجات جان انسان ها و کاهش آسیب به اموال مفید خواهد بود.

فناوری کوانتوم در رادارها

در مقاله «بکارگیری فناوری کوانتوم در رادارها» منتشرشده در پایگاه مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی نیز به کارگیری فناوری کوانتومی در سیستم راداری و مزایای این نوع رادارها نسبت به رادارهای کلاسیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

محققان این تحقیق در ابتدا به طور خلاصه ساختار اصلی نظریه الکترودینامیک کوانتومی را معرفی کردند و سپس نقش فوتون در این نظریه و برهم کنش های فوتونی را توضیح دادند. در مرحله بعد به استخراج عام ترین فرم از معادله سطح مقطع رادار کوانتومی پرداختند.

در این تحقیق سطح مقطع رادار کوانتومی برای اهداف پدافندی با هندسه های گوناگون بررسی و در نهایت تحلیل معادله سطح مقطع راداری برای هندسه صفحه مستطیلی مسطح بیان شده است. همچنین شبیه سازی های رایانه ای صورت گرفته است و محققان نمودارهای رسم شده از نرم افزار متلب برای رادارهای کلاسیک و کوانتومی را مقایسه و تحلیل کردند.

نتایج این تحقیق نشان داد که قدرت رهگیری اهداف پروازی در این نوع رادارها نسبت به حالت کلاسیک بیشتر است همچنین ویژگی خاصی در دنیای کوانتومی به نام حالات در هم تنیده وجود دارد که مشابه آن در حالت کلاسیک نیست.

پایان خبر امسیرو