被称为「梦想的超高速计算机」的量子计算机,其应用已进入实用阶段。如:日本电装利用量子计算机找到了工厂无人配送车的高效运行方法,东北大学则将其应用于海啸发生时寻找疏散路线。奔驰利用量子计算机来现存计算机需要庞大时间才能解决的复杂问题,量子计算机在短时间内可以完成,这有助于解决商业和社会面临的各种问题,推动量子计算机应用的软体开发或将迅速取得进展。

量子计算机,助力人工智能

        量子计算机利用比原子还小的微粒子量子力学现象,可从庞杂的选项之中寻找最佳答案的问题上发挥巨大威力。并且,量子技术还能与人工智能(AI)结合使用。发挥出更大的作用。

        加拿大的D-Wave Systems公司于2011年在世界上首次实现了量子计算机的商品化。最近数年来,一直致力应用于药物化合物和新材料的探索,提高物流效率等的研究盛行。大学和企业都能通过云平台使用量子计算机。量子计算机由于运行机制与通常的计算机不同,因此,软件也需要重新设计。

量子计算,实用化又更近一步-量子客
D-Wave Systems公司的量子计算机(加拿大温哥华)

实用化案例一:无人配送车行驶时效

       日本电装进行了无人配送车的实验,即在运输零部件时,验证无人配送车如何行驶才能减少停止时间。在1个工厂设置约50台配送车,如果车辆相互接近,一方将停下以避免相撞,因此有时会发生堵塞。电装重现了工厂现场,以每3秒计算如何驱动10台配送车。据悉,实验将停车时间缩短为原来的1/4,必要的辆数减少约10%,即使发生故障,也能根据随时变化的现场状况制定计划。

        利用现在的超级计算机需要较长时间,AI也不擅长解决此类问题。电装将在5年内在自家公司引进,还将讨论对外销售对应的软件。

实用化案例二:逃离海啸的最佳路径选择

        东北大学副教授大关真之的团队测试了大量汽车逃离海啸之际如何选择最佳路线。在3·11日本大地震中,避难汽车导致了交通拥堵,很多车辆被海啸吞没。

        如果发生南海海沟地震,高知市极有可能发生海啸灾害。以高知市为模型,该团队试验了如何引导400辆汽车逃到10处高地。与通常的计算机相比,量子计算机能将拥堵的发生减少为一半,使车辆顺利完成避难。

        即使是1000〜2000辆车,量子计算机也能几乎实时完成计算。该团队认为实验能用于各种大规模灾害的避难疏散,将与地图企业合作,力争年内实现实用化。

实用化案例三:用户偏好,精准推荐商品服务

       日本还在尝试根据利用者偏好推荐商品的服务。有分析认为,通过与AI结合使用,准确度将进一步提高。下图为量子计算机将来有望在各个领域中的应用:

量子计算,实用化又更近一步-量子客

       日本二手交易平台Mercari基于此正尝试开发一种系统,可根据用户能支付的金额和偏好,从多种玫瑰花之中推荐花束组合。设想应用于该公司旗下的电商网站。人才中介公司Recruit Communications在本公司的旅游预订网站上进行检验,发现量子计算机提出的方案的销售额增加了1%左右。据分析,该方案的销售额明显高于人工制定的方案。传统的做法是将人气高的酒店显示在前列,但量子计算机能在考虑地址和种类的基础上推荐酒店。量子计算机的应用在海外也在取得进展。

实用化案例四:寻找新电池材料

        梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)的研发部门正在研究如何利用量子计算机发现未来十年内可用于电动汽车高级电池的新材料。梅赛德斯-奔驰北美研发中心开放创新主管Benjamin Boeser表示:“发现新型电池材料可开启价值十亿美元的机遇。我们可以用量子计算机模拟电池的实际行为,目前的计算机无法做到。大众在很久前也发布了他们与D-wave合作开发电池的情况,随着特斯拉在上海的生产基地落地,电动汽车的发展在未来将会很普遍,因此,高效能的电池将是电动车公司的核心竞争力之一。

实用化案例五:寻找最佳路径以及改良语音识别

       大众正在研究北京的计程车最佳配置方法。目前,已经开始研究北京的1万辆计程车,该研究为缓解交通拥堵提供解决方案。同时,谷歌则在语音识别软件和改良搜索系统等方面应用到了量子计算机。作为搜索界的第一大解决商,谷歌在搜索方面有压倒性的能力,但是对日益庞大的数据,仍旧不断寻求更优质的方案,量子计算机成了他们新的寄托工具。

        随着时间的推演,新的研究又慢慢浮出水面,量子计算机在解决商业和社会课题上的应用趋势相比去年又进一步扩大。而且在实际的问题中开始缓慢切入。

Qubitlab_Sakura | 整理

Yoking | 编辑

量豆豆 | 校对

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