参考消息网11月10日报道 据《日本经济新闻》网站11月7日报道，东京大学开发出一种新方法，能够利用量子技术计算构成云朵的微小水滴（“云滴”）在相互碰撞、合并并不断生长这一复杂过程。通过该方法，有望将以往在传统技术下被认为实际上“无法计算”的云滴生长过程，控制在现实可行的计算量内。

云朵是由大量微小的云滴组成的。云滴通过反复碰撞、合并形成更大的水滴，并在这一过程中不断生长，最终可能达到雨滴般大小。

具体哪两个云滴会发生碰撞取决于偶然因素。在某些情况下，连续的碰撞会导致云滴迅速生长为雨滴。众所周知，云滴的这种概率性生长过程可以通过被称为“主方程”的计算公式来求解。

然而，对云滴大小的划分越细致，可能出现的云滴分布组合数量就会呈爆炸式急剧增加。以往的课题在于，如果试图计算在真实云层中发生的现象，所需的计算量将会变得极其庞大。

此次，东京大学研究生院博士课程二年级学生上野和雅与三浦裕亮准教授，将量子计算应用于云滴的生长过程，并对其有效性进行了验证。他们将产生各种大小云滴分布的概率信息表示为“量子态”，并构建了一个用于求解时间变化以及各大小云滴存在数量期望值的量子电路。

该方法并非单独模拟每个云滴的并合过程以获得单一结果，而是将可能出现的云滴分布概率作为量子态，并计算其时间变化。通过与传统方法的计算量增长趋势进行理论对比后发现，使用量子计算有望大幅抑制计算量的增长。

将量子技术应用于气象学领域的尝试在海外也正在推进。研究小组表示，未来将继续开展研究，因为他们认为量子技术不仅可以应用于云滴生长，还有望应用于湍流、辐射等气象学中出现的复杂随机过程。

该研究成果已发表在美国物理学期刊《物理评论·应用》上。（编译/陈锐）