CC BY
4УДК 656.071.7 Назарова Д.В., Соколов О.А.
Назарова Д.В.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации (г. Санкт-Петербург, Россия)
Соколов О.А.
канд. техн. наук, доцент кафедры автоматизированных систем управления
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации (г. Санкт-Петербург, Россия)
ПРИМЕНЕНИЕ КВАНТОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В АВИАЦИОННОМ МОДЕЛИРОВАНИИ
Аннотация: в статье рассматривается возможность использования квантовых вычислений для решения задач авиационного моделирования. Авторы анализируют потенциал квантовых компьютеров для моделирования различных процессов, происходящих во время полета, а также их потенциальное влияние на безопасность полетов и эффективность авиационной отрасли.
Ключевые слова: квантовые вычисления, авиационное моделирование, безопасность полетов, эффективность, искусственный интеллект, автоматизация, воздушное движение, дроны, цифровые технологии, авиация.
В современном мире авиация является одной из самых технологически развитых отраслей, где постоянно внедряются новые разработки и инновации. Одним из перспективных направлений является применение квантовых вычислений в авиационном моделировании.
Квантовые компьютеры обладают огромным потенциалом благодаря своим уникальным свойствам. Эти свойства позволяют квантовым компьютерам
обрабатывать информацию намного быстрее и точнее, чем классические компьютеры.
Квантовые компьютеры отличаются от классических компьютеров использованием квантовых битов которые имеют уникальные свойства.
В отличие от классических битов, которые могут принимать значения 0 или 1, квантовые биты могут находиться в состоянии 0, 1 или находиться в промежуточном состоянии, называемом суперпозицией. Эти особенности квантовых битов позволяют квантовым компьютерам эффективно решать сложные задачи, которые классические компьютеры не могут решить.
В авиационном моделировании квантовые вычисления могут быть использованы для решения сложных задач, связанных с аэродинамикой, управлением воздушным движением и оптимизацией маршрутов. Например, с помощью квантовых вычислений можно моделировать аэродинамические свойства самолета, чтобы улучшить его характеристики и снизить расход топлива.
В дополнение к этому, квантовые компьютеры могут быть применены для создания новых материалов, которые могут применяться в авиации. Они могут использоваться для расчета характеристик веществ на молекулярном уровне, что может привести к созданию новых веществ с уникальными характеристиками, которые могут применяться в авиастроении.
Также квантовые вычисления могут помочь в оптимизации управления воздушным движением, например, в планировании маршрутов с учетом различных факторов, таких как погода, загруженность аэропортов и т. д.
Однако, несмотря на все преимущества квантовых вычислений, их применение в авиационном моделировании сталкивается с рядом проблем. Одной из главных проблем является высокая стоимость квантовых компьютеров и необходимость создания специальных алгоритмов и программ для работы с ними.
Ограничения на применение квантовых компьютеров в авиационной промышленности связаны в основном с их техническими характеристиками.
Они требуют значительного количества энергии, специфических условий эксплуатации и высокой точности при работе, что делает их менее подходящими для авиации, где важными являются вес и энергопотребление
Кроме того, существует риск того, что квантовые компьютеры могут представлять угрозу для безопасности полетов, так как они могут использоваться для взлома систем управления самолетами или аэропортами.
Не стоит забывать тот факт, что квантовые компьютеры пока находятся на начальной стадии развития, и их производство и эксплуатация пока что являются затратными и неэффективными. Это делает их использование в авиации менее доступным.
В общем, можно сказать, что квантовые компьютеры имеют большой потенциал в авиационной промышленности, но есть технические проблемы, которые ограничивают их применение в настоящее время. Однако, дальнейшие исследования и разработки могут помочь оптимизировать использование квантовых компьютеров в авиации и сделать их более эффективными для решения сложных задач.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Монтанаро, А. (2016). Из вызова квантового вычисления. Сообщения АМС, 63(5), 466-468.2. Сидоркина И.Г. Системы искусственного интеллекта / Сидоркина И.Г. - М., 2016.;
2. Нараянан, А., Чакраборти, С., Майти, С. К., и Бхаттачарджи, Дж. (2018). Обзор технологии квантовых вычислений. Журнал Королевского университета Саудовской Аравии - Компьютерные и информационные науки, 30(4), 431-448.;
3. Лэдд, Т. Д., Железко, Ф., Лафлам, Р., Накамура, Й., Монро, С., и О'Брайен, Дж. Л. (2010). Квантовые компьютеры. Природа, 464(7285), 45-53.
Nazarova D. V., Sokolov O.A.
Nazarova D.V.
Saint Petersburg State University of Civil Aviation (Saint Petersburg, Russia)
Sokolov O.A.
Saint Petersburg State University of Civil Aviation (Saint Petersburg, Russia)
APPLICATION OF QUANTUM COMPUTING IN AVIATION MODELING
Abstract: the article discusses the possibility of using quantum computing to solve problems of aviation modeling. The authors analyze the potential of quantum computers for modeling various processes occurring during flight, as well as their potential impact on flight safety and the efficiency of the aviation industry.
Keywords: quantum computing, aviation modeling, flight safety, efficiency, artificial intelligence, automation, air traffic, drones, digital technologies, aviation.
