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提效45%!量子-经典混合算法助力化工生产

光子盒研究院 光子盒 2023-11-30
光子盒研究院出品

周二,位于德国和瑞士的量子计算机硬件和软件初创公司Terra Quantum表示,它已经与德国特种化学品公司赢创工业(EVKn.DE)一起开发了一款量子软件,以加快流体混合(fluid mixing)过程
4月24日,Terra Quantum AG首席产品官Florian Neukart在美国加州旧金山的Terra Quantum AG美国办公室内的工作照
将两种化学品混合在一起生成一种新的化学品,需要正确掌握速度、温度、比例、粘度、混合器形状和其他许多要素——任何偏差都会导致不同的结果。目前,设计最佳混合器的过程涉及大量的试验和错误,这一过程需要漫长的开发时间、高昂的开发成本。
量子计算机在解决这类问题时最终能比传统计算机更有优势。Terra Quantum在接受采访时表示,量子计算机在涉及指数级答案的优化问题上更有优势
“通过我们的算法,可以改进模拟,并表明用较少的物理设计实验就可以......完成这种高效的流体混合。”
“我们开发的张量链方法对高维黑箱优化问题非常有用,其工作原理类似于智能网格搜索。具体到混合器形状的优化,类似一个卓越的成本函数,与现有的贝叶斯方法相比,速度更快。”
相关算法可以在Terra的一个模拟器上运行——模拟器基于传统计算机、利用特殊的软件来模仿量子计算机。这使得开发者能够在没有量子计算机的情况下创建量子软件,而量子计算机的速度有望比当今最快的超级计算机快数百万倍。
因此,Terra表示,使用量子计算机模拟器的算法可以将开发工业化学混合器的效率提高45%,节省成本和工程时间
当然,这一软件不仅适用于化工生产,还可用于机械工程、航空、汽车、材料科学和其他行业。
“这项模拟和优化工作是量子计算在化工行业应用的又一重大进展。这些结果已经说明了量子技术的巨大潜力,我们可以期待它在未来十年的发展,因为它重新定义性能的力量将改变这个行业的所有方面。”
参考链接:[1]https://thequantuminsider.com/2023/04/25/terra-quantum-develops-hybrid-quantum-computing-prototype-for-evonik/[2]https://www.reuters.com/technology/terra-quantum-says-simulator-speeds-up-design-fluid-mixing-2023-04-25/[3]https://terraquantum.swiss/news/terra-quantum-says-simulator-speeds-up-design-for-fluid-mixing

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