微软和福特尝试使用量子样式的计算来解决西雅图的交通问题

 
西雅图的交通拥堵可能会变得如此严重，以至于您似乎需要使用下一代量子计算机来理解它，而这正是Microsoft和Ford的目标。
量子边界尚未达到通用计算机可以解决所有交通拥堵之道的地步。但是两家公司都在使用量子启发式仿真来解决所有驾驶员遵循相同的应用程序生成的行驶方向时出现的优化问题。
“虽然我们仍处于量子计算开发的早期阶段，但已经取得了令人鼓舞的进步，可以帮助我们掌握在该领域所学到的知识，并将其应用于我们今天要解决的问题，同时将其扩展到更多领域。福特汽车公司首席技术官肯·华盛顿今天在中型帖子中写道。
华盛顿说，福特和微软的研究人员去年联手开发了新的量子方式，以帮助减少西雅图的交通拥堵。
最大的问题之一是交通应用程序倾向于沿着相同的路线发送单个驾驶员。即使一条路线上的交通拥堵触发了应用程序建议替代路线，该替代路线也会很快被阻塞。华盛顿说：“简单地说，让传统计算机及时从大量可能的路线分配中找到最佳解决方案是不可行的。”
这类优化问题是为量子计算机量身定制的。量子计算机不是使用连续的一和零来处理数据位，而是使用可以表示多个值的量子位(即量子位)工作，直到读出计算结果为止。这种方法可以筛选出可能使最快的经典计算机陷入困境的多种可能性。
对于他们的优化实验，福特和微软的专家使用了在经典计算机上模拟量子方法的算法。
微软负责量子计算的高级总监朱莉·洛夫(Julie Love)表示：“我们不必等到大规模部署量子计算机就可以利用这项技术。” “使用针对特定问题定制的世界一流的量子算法，我们可以带来可衡量的改进并推动可能影响人们生活的变化。”
该团队测试了几种不同的场景，其中一个场景涉及多达5,000辆车辆，同时请求跨越西雅图地区的路线。每个模拟驾驶员都有10条不同的路线可供使用。
华盛顿说：“在20秒内，平衡的路线建议被传递到车辆，与’自私’路线相比，总拥堵状况改善了73%。” “与此同时，平均通勤时间也减少了8%-在该模拟机队中，每年减少了超过55,000小时的交通拥堵。”
华盛顿说，结果令人鼓舞，足以促使福特扩大与微软的伙伴关系。流量研究的下一阶段将着眼于更接近实际情况的场景。
“例如，如果已知某些道路被封闭，如果所有驾驶员的路线选项都不相同，或者某些驾驶员决定不遵循建议的路线，这种方法是否还会产生相似的结果?这些以及更多都是我们需要测试的变量，以确保均衡的路由可以真正为城市带来切实的改善。”
结果可以用于改进导航应用程序，也可以应用于从机器人技术到空气动力学的领域的优化问题。
在流量优化方面，微软并不是福特的唯一合作伙伴：这家汽车制造商还一直在与位于埃姆斯研究中心的NASA量子人工智能实验室合作，位于哥伦比亚省本那比的D-Wave Systems的量子退火硬件也开始发挥作用。 NASA与福特的合作伙伴关系致力于利用量子启发算法优化商用车队的能源消耗。
另外，福特还建立了一个城市洞察平台，以深入研究城市交通问题。福特将自己视为一家出行公司，而不是严格意义上的汽车公司，这是福特驱动力的全部内容，尤其是在2021年该公司即将投入全自动驾驶汽车之际。
另一方面，在量子计算的实际应用中，福特远非微软的唯一合作伙伴：就在上个月，总部位于华盛顿州雷德蒙德的技术巨头推出了其基于云的Azure Quantum计算平台。它还与Willis Towers Watson合作进行金融风险管理，并与Case Western Reserve University合作进行医疗应用。