Долгосрочное предсказание погоды станет реальностью, когда появятся квантовые компьютеры

Даже самые мощные классические компьютеры не могут и никогда не смогут дать долгосрочный прогноз погоды. Но есть шанс, что с такой задачей справятся квантовые компьютеры 

Нелинейные задачи — это, в частности, задачи с «обратной связью». К ним относится и прогноз погоды. Какая будет погода у нас за окном через три дня, зависит от того, какая погода сегодня. Это и есть обратная связь: система влияет на свое поведение и зависит от своего состояния,  а не только от входных параметров. Такие задачи не описываются системами обыкновенных дифференциальных уравнений, которые мы уже научились решать хорошо и быстро. Очень многие задачи, которые нам решить необходимо, как раз являются нелинейными. 

С другой стороны — само создание алгоритмов для квантовых компьютеров является нетривиальной задачей. На сегодня квантовых алгоритмов, которые не решаются за реальное время на классических компьютерах, совсем немного. И вот появились еще два.

Команда из университета Мэриленда приспособила квантовый компьютер для решения нелинейных задач с помощью алгоритма Карлемана (Carleman Linearization). Этот метод позволяет свести нелинейную задачу к набору линейных уравнений. Проблема в том, что таких уравнений бесконечно много. И хотя метод был разработан в 1930-ые годы, он был надежно забыт. Но в Мэриленде научились вовремя отсекать «лишнюю» бесконечность и решать нелинейную задачу с заданной точностью на квантовой машине.