3月12日消息（南山）據(jù)國家知識產(chǎn)權局，中國科學院地理科學與資源研究所、河南科技大學公開了一項“一種基于量子計算的氣溫數(shù)據(jù)空間模擬方法和系統(tǒng)”專利。公開號：CN118886297B；發(fā)明人：岳天祥；焦毅蒙；趙娜；杜正平；鄧佳音。

專利內(nèi)容顯示，本申請涉及數(shù)據(jù)處理技術領域，特別涉及一種基于量子計算的氣溫數(shù)據(jù)空間模擬方法和系統(tǒng)。

高精度曲面建模(High Accuracy Surface Modeling，簡稱HASM)方法我國學者原創(chuàng)的一種生態(tài)環(huán)境要素空間模擬方法，該技術解決了半個世紀以來困擾曲面建模過程中的誤差問題和多尺度問題。HASM已經(jīng)被廣泛應用于生態(tài)環(huán)境要素的曲面模擬過程中，比如數(shù)字地面模型構建、氣候變化分析、人口空間分布、土壤屬性空間分布、生態(tài)系統(tǒng)空間分布和森林碳儲量模擬等，已經(jīng)成為了生態(tài)環(huán)境要素模擬領域重要的數(shù)學方法。

HASM方法在進行生態(tài)環(huán)境要素模擬時擁有很高的模擬精度，但是隨著模擬區(qū)域和數(shù)據(jù)量的增大，模擬所用的時間會指數(shù)增加，使用傳統(tǒng)計算機運行HASM算法過程中存在計算速度慢和大內(nèi)存需求問題。為了解決這兩個主要問題，業(yè)界發(fā)展了一系列面向傳統(tǒng)計算機的高時算法，例如：預處理共軛梯度法、多重網(wǎng)格法、適應算法和平差算法等，雖然這些算法大幅度提高了HASM的大數(shù)據(jù)處理能力，然而，這些算法還沒有從根本上解決運算速度慢的問題。

因此，需要提供一種針對上述現(xiàn)有技術不足的改進技術方案。

本實施例通過引入HHL算法來獲得HASM計算效率的提高，考慮到HHL算法是一種求解線性方程組的純量子算法，而量子計算機尚處于發(fā)展起步階段，其所能提供的量子比特數(shù)有限，本實施例首先按照目標分辨率在研究區(qū)生成網(wǎng)格；基于量子計算機的硬件條件來確定滑動窗口大小，并使用滑動窗口方法將研究區(qū)的網(wǎng)格劃分為子窗口，這樣的劃分使得整體模擬任務被轉(zhuǎn)換為多個分塊模擬任務，并且每個分塊的大小與量子計算機的硬件條件相適應，在此基礎上構建子窗口對應的HASM主方程并使用量子計算的HHL算法求解，實現(xiàn)了量子計算與HASM結(jié)合的真正落地，大幅度提高了HASM處理生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的效率。

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