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量子导航即将上路:实时更新,全局优化,不仅更快还能解决拥堵

据《华尔街日报》报道,大众汽车正计划下周于葡萄牙首都里斯本测试一种由量子计算机驱动的导航 App。据介绍,这是大众全新计划的一小部分,旨在将量子计算引入到旗下汽车之中。

总部位于德国的大众是全球销量最高的汽车制造商之一,这家公司对于新技术的探索远不止电动汽车和自动驾驶。去年 11 月,大众首席信息官 Martin Hofmann 就曾表示,其研究项目已经发展成为基于量子计算的交通管理系统,并可为大众汽车提供商业服务。

首先投入测试的「量子导航车」是里斯本市内 9 辆投入运营的公共汽车,在 Web Summit 会议期间,这些车辆将被用于大会和城市其他地区之间的乘客接驳任务。每辆汽车都将装有一台 iPad 以加载量子导航程序,而其背后的计算则由加拿大量子计算公司 D-Wave 来提供。

该应用通过云端的量子计算服务来帮助公交车计算最快的行经路线,其规划速度几乎完全是实时的。预计可以减少交通拥堵,并减少乘车人的出行时间。

与目前广泛使用的传统导航不同,大众的量子导航 App 可以实时地为每辆使用该软件的汽车规划特有的路线——而传统导航应用通常只能向用户显示哪些道路拥堵程度较低,并向同一个区域中的所有车辆提供相同的信息。

「我们将会改变交通的形式,它会成为一个里程碑式的发展,」Hofmann 说道。

Hofmann 表示,大众希望在 2020 年中期与合作伙伴一同让量子导航技术在高密度城市的公共交通系统中落地。

虽然很多专家一直认为,由于硬件上的技术挑战,量子计算距离应用还有很长的一段路要走,而且量子计算机对于导航中路径规划任务上的优势尚存争议,但大众汽车的试点项目表明,研究人员对于量子计算能力的掌控正在不断进步。

D-Wave 首席执行官 Vern Brownell 表示,量子导航 App 可以解决的问题包括更为复杂的宏观交通优化,这超过了当今超级计算机的能力范围。

大众汽车与 D-Wave 三年之前还曾合作进行了北京交通的模拟,两家公司使用量子计算机为 1 万辆出租车规划最优路线,使得它们能够以最快速度往返北京市区与机场,并避免交通拥堵。

下周在里斯本的测试规模会小很多,不过它也是首次真实环境中的演练:这些公交车共会停靠 26 站,以大会举办场地为中心向四个方向延伸。

据介绍,这一应用的工作流程是这样的:首先,在常规计算机上的算法将会提前 45 分钟预测 26 个站点中的乘客流量高峰,其数据来自用户的手机。随后,量子计算机将会以毫秒为单位,为每辆公交车计算最优路线,它会考虑数百万条有关交通拥堵和乘车需求的实时数据。并每两分钟为公交车分配一条单独路线,以降低交通流量。

Hofmann 称,在经典计算机上进行相同的计算将花费数十分钟时间。

量子计算上,各家公司和研究机构的方向不尽相同。来自谷歌、IBM、微软、英特尔等公司的研究人员希望打造通用量子计算机,即能够解决任何计算问题的机器。而 D-Wave 采用了被称为退火的不同方法,其应用范围被限制在更小范围的问题中。

D-Wave 的量子计算

不过,D-Wave 的商用化来得更快。目前,开发者们已经可以通过云服务在 D-Wave 量子计算机上运行开源算法。

近几个月来,量子计算领域的新进展令人兴奋:10 月 24 日,谷歌在被称为「量子优越性」方向上的重大突破研究,登上了《自然》杂志 150 周年版的封面,被认为是量子计算的一次里程碑事件。

谷歌的最新研究已证明,量子计算机的能力已经达到了目前最为强大的超算也无法企及的程度——它可以在 3 分 20 秒内完成特定任务的运算,而目前世界排名第一的超级计算机、美国能源部橡树岭国家实验室的「Summit」执行同样任务需要大约一万年时间(当然,这一说法遭到了 IBM 的质疑)。

在技术突破之后,谷歌也将逐步开放自己的技术,它将首先向「亲密合作伙伴」名单开放量子计算机的访问权限,其中包括戴姆勒、大众和美国能源部。

参考内容:

https://www.wsj.com/articles/volkswagen-to-test-quantum-navigation-app-in-real-traffic-11572553300

产业D-Wave导航量子计算
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英特尔是计算创新领域的全球领先厂商,致力于拓展科技疆界,让最精彩体验成为可能。英特尔创始于1968年,已拥有近半个世纪产品创新和引领市场的经验。英特尔1971年推出了世界上第一个微处理器,后来又促进了计算机和互联网的革命,改变了整个世界的进程。如今,英特尔正转型成为一家数据公司,制定了清晰的数据战略,凭借云和数据中心、物联网、存储、FPGA以及5G构成的增长良性循环,提供独到价值,驱动日益发展的智能互联世界。英特尔专注于技术创新,同时也积极支持中国的自主创新,与产业伙伴携手推动智能互联的发展。基于明确的数据战略和智能互联全栈实力,英特尔瞄准人工智能、无人驾驶、5G、精准医疗、体育等关键领域,与中国深度合作。面向未来,英特尔致力于做中国高价值合作伙伴,在新科技、新经济、新消费三个方面,着力驱动产业协同创新,为实体经济增值,促进消费升级。

https://www.intel.com/content/www/us/en/company-overview/company-overview.html
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https://www.ibm.com/us-en/
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量子计算结合了过去半个世纪以来两个最大的技术变革:信息技术和量子力学。如果我们使用量子力学的规则替换二进制逻辑来计算,某些难以攻克的计算任务将得到解决。追求通用量子计算机的一个重要目标是确定当前经典计算机无法承载的最小复杂度的计算任务。该交叉点被称为「量子霸权」边界,是在通向更强大和有用的计算技术的关键一步。

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