نهج هجين يجمع بين الحوسبة التقليدية والكمومية لمحاكاة الديناميكا الهوائية للسيارات

طورت نيسان و"كيو ميكس" خلال هذه الدراسة خوارزمية هجينة جديدة تجمع بين الحاسوبين التقليدي والكمومي لإجراء حسابات ديناميكا الموائع حول السيارات. وفي هذا النموذج، يتولى الحاسوب الكمومي تنفيذ العمليات الحسابية الأساسية، بينما يتولى الحاسوب التقليدي الحسابات المساندة. ويسهم هذا التوزيع للمهام في تحسين الكفاءة الإجمالية للمعالجة.

وباستخدام هذه الخوارزمية، تم تنفيذ عمليات محاكاة للديناميكا الهوائية لأشكال هندسية معقدة عبر محاكي حاسوب كمومي، حيث تم التأكد من إمكانية إعادة إنتاج سلوك تدفق الموائع بدقة تضاهي دقة الأساليب المعتمدة حالياً على الحوسبة التقليدية.

معالجة تحديات تحليل الديناميكا الهوائية

يعتمد تحليل الديناميكا الهوائية اليوم في كثير من الأحيان على أساليب مثل "طريقة بولتزمان الشبكية"، إلا أن طول زمن المعالجة لا يزال يمثل تحديًا رئيسيًا. وبذلك، يمثل هذا البحث نهجًا عمليًا لمعالجة هذه التحديات. كما أن تطبيق الحوسبة الكمومية في هذا المجال كان مقيدًا بعدد من التحديات التقنية، بما في ذلك عدم إمكانية تطبيق الأساليب الحالية بشكل مباشر.

توسيع نطاق تطبيقات الحوسبة الكمومية في نيسان

في الوقت الذي تواصل فيه نيسان تسريع رقمنة عمليات التطوير لديها، فإنها تستكشف أيضًا إمكانات استخدام الحوسبة الكمومية في مجموعة واسعة من المجالات، تشمل تطوير المواد وخدمات التنقل وتحسين إدارة الطاقة باستخدام السيارات الكهربائية.

وتُظهر هذه الدراسة إمكانية تطبيق الحوسبة الكمومية في مجال تحليل ديناميكا الموائع، الذي يتميز بمرونة كبيرة واتساع نطاق استخداماته. كما تقدمت نيسان و"كيو ميكس" بطلب مشترك لتسجيل براءة اختراع تتعلق بنتائج هذا البحث.

التطلعات المستقبلية

تسعى نيسان و"كيو ميكس" خلال المرحلة المقبلة إلى مواصلة تطوير هذا البحث تمهيدًا للتطبيق العملي لمحاكاة الديناميكا الهوائية المعتمدة على الحوسبة الكمومية. كما ستدرس نيسان إمكانات دمج هذه التقنيات ضمن عمليات تطوير السيارات المستقبلية.