Турбулентність, хаотичний танець вируючих рідин, вже давно є викликом для вчених та інженерів. Новий підхід, натхненний квантовими обчисленнями, обіцяє революціонізувати спосіб, яким ми передбачаємо та розуміємо це явище. Цей прорив, розроблений командою з Оксфорда, може призвести до більш ефективних конструкцій літаків, покращеного моделювання погоди та прогресу в різних галузях.
Ключ полягає у використанні тензорних мереж, обчислювальної структури, запозиченої з квантової фізики багатьох тіл. Цей метод спрощує складні карти ймовірностей станів рідини, кодуючи їх у ланцюжок математичних об'єктів. Це дозволяє запускати моделювання з набагато меншими ресурсами, досягаючи результатів за лічені години на одному ядрі ЦП, що раніше займало дні на суперкомп'ютері.
Одним із значних досягнень є здатність алгоритму обробляти реактивну турбулентність, де хімічні речовини взаємодіють під час течії. Моделювання точно відстежує, як речовини змішуються та реагують, що потенційно може призвести до кращих моделей згоряння та вдосконалених промислових хімічних реакторів. Хоча проблеми залишаються у масштабуванні до більш складних систем, цей квантово-натхненний підхід знаменує собою значний крок вперед у вирішенні проблем турбулентності та її реальних наслідків.
Потенційні застосування є величезними, що виходять за межі гідродинаміки до таких галузей, як фінанси та біологія, де домінує хаос. З розвитком обчислень спеціалізоване обладнання та спеціалізовані квантові чіпи можуть ще більше прискорити ці моделювання. Це може прокласти шлях до більш точних прогнозів погоди, оптимізованих аерокосмічних конструкцій та чистіших енергетичних рішень, впливаючи на галузі, які покладаються на прогнозування та контроль поведінки рідини.