Digitale Zwillinge und CFD-Analysen Quantencomputing in etablierten Simulationsumgebungen

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Classiq und BQP demonstrieren gemeinsam mit Nvidia einen Durchbruch im Bereich hybride quanten-klassische Simulationen für skalierbare digitale Zwillinge und CFD.

Classiq, Anbieter von Software für das Quantencomputing, hat eine Lösung vorgestellt, die das Unternehmen gemeinsam mit BQP und Nvidia entwickelt hat. Sie demonstriert einen Fortschritt in der hybriden quanten-klassischen Simulation für digitale Zwillinge und Computational Fluid Dynamics (CFD)-Workloads. BQP, ein Start-up-Unternehmen für quantenbasierte Simulationen, beschleunigt mit seiner Plattform BQPhy Workflows mit digitalen Zwillingen für missionskritische Branchen. Die Zusammenarbeit umfasst die modellorientierte Quantenentwicklungsplattform von Classiq, die Implementierung des Variational Quantum Linear Solvers (VQLS) von BQP auf BQPhy und die Nvidia-Cuda-Q-Plattform für hybrides quanten-klassisches Computing. Sie ermöglicht somit quantenfähige Simulations-Workflows für Hochleistungsrechner-Umgebungen (HPC).

Hybride Methoden in Engineering-Workflows

Mithilfe der automatisierten Schaltungssynthese von Classiq implementierte BQP einen VQLS-basierten Ansatz, der die Größe der Quantenschaltungen reduziert, die Qubit-Nutzung optimiert und die Anzahl der trainierbaren Parameter im Vergleich zu herkömmlichen quantenlinearen Lösungsformulierungen verringert. Diese Reduktionen verbessern auch das Skalierungsverhalten von matrixbasierten Problemen, die häufig in CFD- und Digital-Twin-Anwendungen auftreten. Zudem stärken sie die Rentabilität hybrider Methoden innerhalb von Engineering-Workflows. Die Arbeit nutzt Nvidia-Cuda-Q als Ausführungsplattform und unterstützt die Integration in HPC-Pipelines, die in Industrie und Forschung eingesetzt werden.

Verbessertes Skalierungsverhalten in CFD- und Digital-Twin-Anwendungen

Diese Zusammenarbeit zeige, wie hybride quanten-klassische Ansätze heute zur Unterstützung anspruchsvoller technischer Workloads eingesetzt werden können. Durch die automatische Generierung optimierter Quantenschaltungen und deren Integration in etablierte Simulationsumgebungen ermögliche Classiq den Teams wie BQP, quantenfähige Methoden direkt in die Lösungen zu integrieren, die sie ihren Kunden liefern, so Nir Minerbi, CEO und Mitbegründer von Classiq.

BQP hat diese VQLS-basierten Techniken (Variational Quantum Linear Solver) in seine aktuellen Kundenangebote integriert und stellt damit sicher, dass quantenfähige Komponenten mit den numerischen Methoden, Solvern und Workflow-Anforderungen übereinstimmen, die in Digital-Twin-, Optimierungs- und Simulationsumgebungen zur Anwendung kommen. So können Unternehmen hybride Techniken erkunden und anwenden, gleichzeitig aber auch die Struktur und Zuverlässigkeit ihrer bestehenden HPC-Systeme beibehalten.

Abhishek Chopra, CEO von BQP, merkt an, dass der Fokus von BQP darauf liege, Kunden praktische und robuste Lösungen für ihre komplexesten Simulationsherausforderungen zu liefern. Der gemeinsam mit Classiq entwickelte hybride Workflow, über die Nvidia-Cuda-Q-Plattform ausgeführt, stärke die Flexibilität und Skalierbarkeit der Tools und lasse sich nahtlos in die bereits bei Kunden vorhandenen Engineering-Systeme integrieren.BQP hat einen ausführlichen technischen Blogbeitrag veröffentlicht, der sich mit der VQLS-Formulierung, den Benchmarks und der Methodik befasst, die in dieser Zusammenarbeit zum Einsatz kommen. Die vollständige Analyse finden Sie hier: https://www.bqpsim.com/blogs/vqls-hpc-qc.

Weitere Informationen: https://www.classiq.io/

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