罗尔斯·罗伊斯公司将合作研发采用混合方法应用量子计算技术

全球知名的航空发动机生产商罗尔斯·罗伊斯公司(Rolls-Royce)的量子计算主管表示，计划同时使用量子计算和超级计算机开发模拟流体动力学的算法。

该公司将与量子计算软件初创公司Classiq公司合作，将研究和开发一种混合的量子计算方法，以加快测试速度。这将涉及在量子计算机上运行的一部分算法和在超级计算机上运行的一部分算法。该公司表示，这种方法在未来10年内也许不会成为日常应用的一部分，但现在就开始开发算法至关重要。

通过长期合作，罗尔斯•罗伊斯公司的工程师将致力于求解和模拟流体动力学的算法，确保他们在量子计算机获得“优势”（即量子计算机运行相同方程的速度超过当今最快的超级计算机)时做好准备。

这些算法包括计算流体动力学(CFD)，它处理流体和气体的繁重而复杂的数值模拟。这是改进先进设备设计的关键，可以通过优化空气动力学和热力学来做到这一点。

量子计算中使用的是HHL算法，它被设计用来快速求解线性方程组。其主要优点之一是可以在混合环境中使用，开发人员可以用Python编写代码，并向超级计算机和量子机器发送指令。

采用HHL方程并将其应用于流体动力学，将允许方程的非线性部分由传统的超级计算机求解，然后将线性部分交给量子处理单元(QPU)计算，量子处理单元(QPU)可以更快地执行任务。

混合方法的应用可能持续数年

罗尔斯·罗伊斯公司量子计算主管Leigh Lapworth表示，这种混合方法可能是利用量子计算优势的最常见方式，这意味着人们将看到以量子处理单元(QPU)为特征的超级计算机集群的发展。

他说，“第一波的应用肯定是传统算法和量子算法的混合，随着超级计算机与量子计算机一起发展，这种情况可能一直存在。”

虽然围绕量子计算的大部分讨论都集中在何时实现量子优势，即量子计算能够持续超越传统计算机的时刻，但Lapworth认为，量子在许多用例中的现实情况是一种混合应用方法。他举了一个高条件数矩阵的例子，他解释说：“我们必须通过大量计算对喷气发动机进行建模，而量子计算未来十年在这个领域可能并不会独立成功完成，而这期间将是一个混合应用的过程。”