Lessard

使用量子计算从叠后地震数据中估计地震阻抗 Divakar Vashisth* 和 Rodney Lessard，SLB 软件技术创新中心

使用量子计算从叠后地震数据估计地震阻抗 Divakar Vashisth* 和 Rodney Lessard，SLB 软件技术创新中心 摘要 量子计算越来越被认为是地球物理学的一项变革性技术，它有可能显著提高计算能力和效率。这一进步有望以前所未有的速度模拟和处理复杂的地质数据。最近的研究已经开始探索将量子计算方法应用于简化版本的地震反演问题，强调该技术解决现实世界逆问题的能力。本研究的主要目的是通过使用量子计算机从地震轨迹数据估计声阻抗来解决一个现实、可扩展且与业务相关的问题。据我们所知，这是第一次通过量子计算从地震数据预测地震阻抗，并讨论了在量子处理单元 (QPU) 上解决逆问题的优势。在本文中，我们利用 D-Wave 量子退火器来解决叠后地震反演问题，采用了一种新颖的两步工作流程。在第一步中，我们利用量子退火器从地震数据中估计反射率。随后，这些估计的法向入射反射率作为使用相同量子技术​​预测声阻抗的基础。为了验证我们方法的有效性，我们提供了五个示例，将 D-Wave 量子退火器的阻抗预测与通过模拟退火（传统上用于地震反演的随机全局优化器）获得的阻抗预测并列。值得注意的是，从量子退火器得出的阻抗仅在一个时期内就与真实值紧密匹配，而模拟退火需要 10 个时期才能达到类似的精度。此外，我们的混合求解器中的 QPU 仅花费约 0.08 秒即可估计这些地震阻抗。与混合求解器的经典组件和模拟退火所需的时间相比，这非常高效，后两者均需要超过 10 秒。这凸显了 QPU 可以在不到一秒的时间内完全解决地震逆问题，凸显了量子计算对地球物理学领域的变革性影响。 引言 量子计算是一个新兴领域，它利用量子力学原理来处理信息，为传统计算带来了范式转变。与以比特为信息基本单位的传统计算机相比，量子计算机