原标题:量子赋能 气象监测更精准
近日,位于合肥高新区的中电信量子信息科技集团有限公司研发的“天衍”量子计算云平台、合肥中科光博量子科技有限公司研发的移动边界层廓线观测平台,已成功应用于省内部分气象部门,为气象预报、低空飞行提供了精准有力的技术支撑。
传统天气预报高度依赖数值计算,但随着气象模型复杂度呈指数级增长,经典计算机逐渐面临算力瓶颈。而量子计算凭借量子并行性和量子态叠加原理,尤其在多体量子模拟算法突破的背景下,为超越经典计算极限、重构气象预测模型架构提供了全新路径。
中电信量子推出的“天衍”量子计算云平台,构建了量子经典混合神经网络,充分发挥量子并行计算优势,可实现对海量气象数据的快速分析与高效处理。该平台在时间序列预测和模式识别等任务中,能够更敏锐地捕捉数据细微变化与潜在规律,增强对灾害性天气的监测敏感度与预警前瞻性。
如今,安徽气象部门利用“天衍”量子计算云平台,对原有的SmaAt-UNet模型(一种用于降水短临预报的高效卷积神经网络)进行量子化改造,实现了对海量气象数据的快速分析和高效处理。数据显示,在气象领域短期临近降水预测场景上,量子计算可使某些误差指标降低10%。
除量子计算外,量子探测等科技手段也在持续深入气象领域场景应用,尤其在新型观测装备领域展现出显著优势。以激光雷达为例,通过引入光量子探测技术后,其风速风向垂直探测距离可提升2倍至3倍,温湿度的探测距离从原有的1公里至2公里扩展至10公里。同时,光量子激光雷达还实现了温、湿、风等多参数协同观测,大幅提升综合观测能力。
目前安徽气象部门已与中科光博合作,在合肥率先部署移动边界层廓线观测平台。该平台集成了温湿度廓线激光雷达、毫米波测云仪和测风激光雷达等设备,借助量子技术提升探测性能,可提供垂直梯度十米级、时间梯度分钟级的准实况垂直廓线数据,助力对暴雨、强对流等灾害天气的早期预警,还可精准识别风切变、湍流、强降水、低云及高低温等影响低空飞行安全及飞行器性能的气象条件,在保障飞行安全的同时提升飞行效率。(记者 汪永安)(汪永安)