一种量子天气预报方法及装置制造方法及图纸

技术编号:43325530 阅读:46 留言:0更新日期:2024-11-15 20:24
本发明专利技术公开了一种量子天气预报方法及装置,该方法包括:获取变分量子线性求解器,其中的线性方程组用于描述气象影响因素的数据随时间变化的关系;对线性方程组对应的哈密顿量进行分解,得到多个子哈密顿量;对变分量子线性求解器制备的量子态进行随机扰动,对扰动后的量子态观测得到密度矩阵;根据每个子哈密顿量与密度矩阵的迹之和确定所述变分量子线性求解器的损失函数,以及根据损失函数调整所述变分量子线性求解器的参数;将目标时刻的气象影响因素输入至调整后的所述变分量子线性求解器,根据其输出结果确定目标时刻的天气。可见,本发明专利技术降低了量子天气预报预测需要的硬件资源依赖,降低了天气预报的计算成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子计算,尤其涉及一种量子天气预报方法及装置


技术介绍

1、天气预报是一种用于预测未来一定时间内某一地区的气象条件的科学方法,包括温度、降水、湿度、风速等多种气象元素的预测。天气预报的重要意义在于它帮助人们做出日常生活和工作决策,减少自然灾害的影响,提高农业生产效率,确保交通安全,以及支持应急管理等。准确的天气预报能够提前警告人们做好准备,从而避免或减轻由极端天气事件造成的损失

2、目前的天气预报技术需要依赖于大规模的气象观测网络、先进的气象卫星获取的数据。气象观测网络包括气象站点、气象中心及通信系统。遍布全球的气象站点持续不断地收集温度、气压、湿度等大气参数,并通过地面和卫星通信系统将数据传送到各地的气象中心。气象卫星则提供了覆盖广泛、连续的观测数据,特别是在偏远地区和海洋上空。获取数据后,结合量子优化算法、量子线性代数算法和量子机器学习等方法加速和优化天气预报模型的求解,从而处理大规模的数据和复杂的微分方程,实现更高效和精确的天气预测。

3、为了在噪声中等规模量子设备(nisq设备)上实现这些计算,需要对哈密顿量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种量子天气预报方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述密度矩阵的通过以下方式获取:

3.根据权利要求2所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述随机量子线路包括克利福德门;

4.根据权利要求2所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述随机量子线路包括哈达玛门和S相位门组成;

5.根据权利要求2-4任一项所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述根据每个所述子哈密顿量与所述密度矩阵的迹之和确定所述变分量子线性求解器的损失函数,包括:

6.根据权利要求1-4任一项所述的量子天气预报...

【技术特征摘要】

1.一种量子天气预报方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述密度矩阵的通过以下方式获取:

3.根据权利要求2所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述随机量子线路包括克利福德门;

4.根据权利要求2所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述随机量子线路包括哈达玛门和s相位门组成;

5.根据权利要求2-4任一项所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述根据每个所述子哈密顿量与所述密度矩阵的迹之和确定所述变分量子线性求解器的损失函数,包括:

6.根据权利要求1-4任一项所述的量子天气预报方法,其特征在于,所述线性方程组为a·...

【专利技术属性】
技术研发人员:窦猛汉马腾阳
申请(专利权)人:本源量子计算科技合肥股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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