¿Cuán precisa y avanzada podría ser una computadora cuántica con solo unos pocos cientos de qubits para predecir el clima?

Primero haga la pregunta, ¿qué hacen las computadoras?

Las computadoras ejecutan programas, que son algoritmos puestos en práctica.

Algunos algoritmos se pueden ejecutar en paralelo. Por ejemplo, en mi código matlab para mi investigación, tengo el cálculo de una matriz grande donde cada una de las entradas son independientes entre sí y se procesan en paralelo. Lo envío a algunos servidores de matemáticas con un montón de núcleos, y luego se reconstruye cuando vuelve.

Algunos algoritmos no se pueden ejecutar en paralelo. Para calcular el enésimo paso, ya debe tener calculado el (n-1) paso. Por ejemplo, si tuviera un método para calcular factoriales definidos recursivamente

[matemáticas] n! = (n-1)! \ cdot n [/ math]

Por cierto, está construido debes subir desde abajo.

La computación cuántica es un campo emocionante y es capaz de hacer muchas cosas que son difíciles hoy en día. Sin embargo, han sido promocionados en lo que pueden hacer.

En la mecánica cuántica, los sistemas se describen por funciones y operadores. Decimos que los estados están en una superposición de múltiples estados propios. Una computadora cuántica teóricamente puede usar estas superposiciones, así como una propiedad llamada entrelazamiento para tener un programa en una superposición de estados.

Aquí está la cosa sin embargo. Ciertas cosas aún no se pueden ejecutar en paralelo, incluso con una computadora cuántica. No importa cuán elegante sea al calcular cada paso, si cada paso aún requiere mucho tiempo.

El clima se modela utilizando técnicas numéricas de ecuación diferencial parcial. Para saber cómo será en el momento [math] t [/ math] tienes que construir tu camino a través de todo lo demás. La computación cuántica no ayudará mucho en este extremo. Lo que podría ayudar es dónde se ejecutan muchos modelos estocásticos. En lugar de comenzarlo una y otra vez y ajustarlo un poco cada vez, quizás pueda obtener el conglomerado de datos con un algoritmo cuántico de una vez.

El clima también tiene otro problema, y ​​no creo que haya un buen algoritmo que pueda solucionarlo, es caótico. Incluso los sistemas dinámicos más simples asociados con el clima, como cuando se combinan el flujo de aire y la temperatura, son inestables. Un pequeño cambio en la entrada cambiará inevitablemente la salida en gran medida. El sistema Lorenz en realidad fue uno de los impulsores de la teoría del caos.

Si se desarrollan los métodos para medir temperaturas, tomaría muy poco tiempo, con mucha precisión. Sin embargo, el problema es que crear un qubit realmente requiere “ingeniería cuántica”.

Primero debe preguntarse qué es lo que actualmente limita nuestra capacidad de pronosticar el clima con la informática actual. ¿Es que todavía no logramos recopilar los datos con una granularidad lo suficientemente fina? ¿Es que nuestros algoritmos siguen siendo demasiado simplistas o aproximados? ¿O es que actualmente no podemos aportar suficiente potencia informática para influir en los datos que tenemos actualmente, utilizando los algoritmos que tenemos actualmente?

Si la respuesta es afirmativa a cualquiera de estos, con la * posible * excepción de la última, entonces mi respuesta a su pregunta es: “No más que en la actualidad”.

La predicción del tiempo es cómo se descubrió la teoría del caos, por lo que es posible que desee leer sobre eso, por ejemplo, ChaosBook.org.

También está este documento: http://yyy.rsmas.miami.edu/group

Parece probable, entonces, que ciertos sistemas turbulentos, posiblemente incluyendo la atmósfera terrestre, posean para fines prácticos un rango finito de previsibilidad que, una vez que las observaciones se han refinado hasta cierto punto, no se puede extender notablemente mejorando aún más las observaciones. .

Esa es una pregunta que tiene tantas variables, incluso nuestras propias acciones afectan el clima como individuos, por lo que puede pewter no solo tendría que mirar todos los mapas del clima y la información del clima, sino que también tendría que ver todo el comportamiento humano se ha convertido en las expectativas futuras de los avances tecnológicos, tendría que tomar todo lo que sucede en esta Tierra para tener un pronóstico cien por ciento preciso

More Interesting

¿Cuáles son algunos buenos libros sobre arquitectura de computadoras para principiantes?

¿Cómo hacer un servidor privado de UnchartedWatersOnline, y es fácil de hacer con qué computadora tiene: 4GB RAM Core 2 duo 3.00GHz procesador HDD 500 gb 2,5GB VideocardATI Radeon 5450 HD conexión a internet 1 / Mbyte? ¿Es fácil de hacer?

¿Qué tan grande puede llegar a ser un átomo?

¿Podría considerarse que el ARM actual tiene arquitectura CISC debido a todas las instrucciones agregadas en tiempo extra?

¿Cuáles son las ventajas de las redes informáticas?

¿Cuál es la mejor herramienta o software para estilometría?

¿Cuál es la diferencia entre IIT y IIIT? Si estoy interesado en informática (programación, etc.), ¿en cuál debería estar interesado?

¿Cuál es la relación entre el aprendizaje automático y la inteligencia empresarial?

¿Cuál es una mejor manera de ganar dinero para un estudiante universitario de ciencias de la computación e ingeniería en India: desarrollo de aplicaciones de Android, desarrollo de aplicaciones de Windows o desarrollo web?

¿Los científicos informáticos se consideran ingenieros?

¿Qué debo aprender, AWS o machine learning?

¿Cómo afecta la inteligencia artificial a la vida humana?

¿El aprendizaje automático para IoT será mayor que PNL en los próximos 5 años?

¿Cuál es la mejor CPU LGA775?

¿Por qué Amazon y Facebook se agrupan comúnmente con empresas como Google, Apple y Microsoft cuando se considera un trabajo emocionante para los informáticos?