Métodos cuánticos para la meteorología clásica

Abstract

En este trabajo se examina las ventajas y beneficios que puede ofrecer la computación cuántica a los métodos que utiliza la meteorología, centrándose en su aplicación a la predicción numérica del clima (NWP, por sus siglas en inglés de Numerical Weather Prediction). Se abordan los desafíos actuales y el potencial que la computación cuántica presenta para optimizar procesos en la meteorología, como la predicción por conjuntos, los algoritmos de aprendizaje automático cuántico, y el procesamiento de grandes volúmenes de datos.Aunque la tecnología cuántica aplicada a la meteorología aún enfrenta desafíos significativos, ofrece oportunidades prometedoras en áreas críticas de predicción y análisis meteorológico, importantes en el contexto actual del cambio climático.Por este motivo, se muestra una implementación básica del algoritmo clásico del método Runge-Kutta que se utiliza para la integración temporal de ecuaciones diferenciales en simulaciones meteorológicas de gran escala. El algoritmo clásico se compara con una versión cuántica de baja complejidad considerando 4 variables, demostrándose la factibilidad del uso de herramientas cuánticas en la meteorología.