美国当地时间1月27日,德国汽车制造商宝马(BMW)表示正在开发量子计算技术,该技术使用霍尼韦尔量子计算机,为的是寻求购买大量汽车零部件的最有效途径。

宝马使用霍尼韦尔的H0和最新的H1系统模型,用以确定什么时候从哪个供应商处购买哪些零部件,保证在维持生产计划的同时,将成本降到最低。

霍尼韦尔助战,汽车制造巨头踏上量子计算革命征途-量子客
图1|霍尼韦尔足球大小的腔室(来源:霍尼韦尔)

例如,就宝马的供应商来看,有些可能会更快交付,但有些可能价格更为低廉。量子计算机将从众多选项和其分支中进行优化,而宝马的最终目的是实现更为灵活的制造环节。

宝马IT部门的主管Julius Marcea表示,其很高兴能够参与到量子计算对汽车行业的变革当中,扩展工程性能的极限。

宝马与量子计算的融合,属于这种新兴技术应用于现实世界中的范例之一。像汽车制造商一样,用量子计算优化问题解决方案,是量子计算机有望超越经典计算机的领域之一,从一系列可能性中寻找最优解。

值得注意的是,宝马并不是汽车制造商内,第一个测试量子计算的企业。早在2018年11月5日,大众汽车就已经开始使用量子计算来开发更好的交通管理系统[2]。

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图2|大众汽车用量子计算管理交通(来源:Volkswagen)

Marcea补充说,宝马从2018年就开始对量子计算进行评估,关于量子计算能够提供帮助的地方也有很多自己的想法。

比如,量子计算机可以改善电动汽车的电池化学性能,并找出安装充电站的最佳位置。它还可以从成本、安全、空气动力学和耐用性方面,解决设计和制造的一系列要求。

宝马IT部门的专家预计,量子计算机距离商业化,还有几年的时间。

 

1. 超越经典的量子计算

初期阶段,宝马将测试量子计算速度,并确保小规模计算与经典计算机的运算结果相匹配。

然而,霍尼韦尔量子解决方案业务的总裁Tony Uttley表示,在大约18-24个月左右的时间里,量子计算机就可以解决经典计算机无法解决的优化问题。

量子计算机与经典计算机有着天壤之别,其使用量子比特存储和处理数据。此外,多个量子比特可以通过纠缠现象连接在一起,这使得量子比特包含了解决一个问题的多种可能方案。

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图3|比特间的纠缠(来源:Physics World)

而量子计算机制造商正在竞相制造拥有数十个量子比特的机器,他们希望最终能够制造出成千上万个量子比特,来处理更为复杂的计算。

此外,目标之二是实现稳定的量子比特,这样可以延长计算运行的时间,而实现这一目标的关键点在于量子计算的纠错技术。

其他与霍尼韦尔合作的企业还包括国际物流公司敦豪(DHL)、世界上最大的制药企业之一默克(Merck)世界上最大的管理咨询公司埃森哲(Accenture)、美国最大的金融服务机构摩根大通(JPMorgan Chase)和世界最大的私营石油公司之一BP公众(BP),前称英国石油(British Petroleum)。

 

2. 量子计算编程提供帮助

如同量子计算机和经典计算机之间存在差别一样,两者的编程也有所不同。像微软、谷歌和IBM等科技公司,正在致力于软件层的开发,使量子计算机易于访问。

对量子计算感兴趣的公司常常在想,何时可以编写自己的量子算法,或者何时可以自己编程一台量子机器。对此,霍尼韦尔量子解决方案业务的总裁Tony Uttley认为,几乎所有的公司都无法完成这两点。

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图4|Tony Uttley(来源:Forbes)

目前,有像剑桥量子计算公司(CQC)Zapata Computing这样的专业中间商来解决上述的两个问题。而宝马也拥有一个这样的专业中间商——新加坡量子计算初创公司Entropica Labs。

Entropica的联合创始人Ewan Munro表示,公司致力于发展更好的量子计算硬件,例如更多量子比特的量子计算机,且比特之间的处理连接更加优越,以降低量子计算的错误率。

Munro补充说,目前还没有能够运行各种算法的大型、强大的量子计算机,为组合优化或机器学习提供指数级加速。

Zapata的首席执行官Christopher Savoie认为,现阶段,量子计算向商业化发展是必然趋势。问题已经不在于是否会发生,而在于何时会发生。

 

3. 霍尼韦尔的量子计算进展

霍尼韦尔正在与包括Silicon Quantum Computing、IBM、谷歌、英特尔、Rigetti Computing、IonQ和Xanadu在内的公司展开竞争,已实现量子计算的发展与进步。

霍尼韦尔目前最快的量子计算机H1拥有10个量子比特,但在接下来的几周时间里,公司计划增加至12-20个量子比特。H1内最多可以容纳40个量子比特,而霍尼韦尔计划未来几年在H1的基础之上更新迭代。

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图5|霍尼韦尔量子计算机(来源:TechSpot)

霍尼韦尔量子解决方案业务的总裁Tony Uttley表示,随着增加额外的量子比特,量子计算机将超越经典计算所不能到达的极限。

拥有更多的量子比特,对量子计算机技术来说是十分必要的。且纠错技术的发展,使计算维持正轨的时间更长。而纠错技术的基础是将多个物理量子比特组合在一起,构造出一个更为持久的逻辑量子比特。

Uttley补充说,霍尼韦尔即将创造出一个逻辑量子比特,且公司有信心在今年达成这一目标。

 

参考链接:

[1]https://www.cnet.com/news/bmw-takes-first-steps-into-the-quantum-computing-revolution/

[2]https://www.engadget.com/2018-11-05-volkswagen-quantum-computer-traffic-management.html

 

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|编  辑:王嘉雯      |审  校:丁 艳