Microsoft und Ford verwenden Quantencomputer, um den Verkehr in Seattle zu lösen

Seattle ist berühmt für seinen Verkehrsstau, aber Microsoft und Ford hoffen, ihn mit einem neuen Ansatz unter Verwendung von Quantencomputertechniken zu lösen.

Durch ein gemeinsames Forschungspilotprojekt haben Ford- und Microsoft-Wissenschaftler Tausende von Fahrzeugen und ihre Auswirkungen auf Staus simuliert, indem sie leistungsstarke quanteninspirierte Technologie genutzt haben.

Während der Hauptverkehrszeit fragen zahlreiche Fahrer gleichzeitig die kürzest möglichen Routen von Apps wie Waze oder Google Maps ab, aber aktuelle Navigationsdienste verarbeiten diese Anfragen im Vakuum. Sie berücksichtigen nicht die Anzahl ähnlicher eingehender Anfragen, einschließlich Gebieten, in denen andere Fahrer alle planen, dieselben Streckenabschnitte zu teilen, wenn sie Ergebnisse liefern.

Was wäre, wenn wir anstelle dieser Art von individualisiertem Routing ein ausgewogeneres Routingsystem entwickeln könnten – eines, das alle verschiedenen Routenwünsche von Fahrern berücksichtigen und Routenvorschläge so optimieren könnte, dass die Anzahl der Fahrzeuge, die sich auf denselben Straßen teilen, minimiert wird? Das klingt großartig, aber ein großes Hindernis für ein ausgewogenes Routing ist die Tatsache, dass es umfangreiche Rechenressourcen erfordern würde.

Es ist mit herkömmlichen Computern nicht möglich, zeitnah die optimale Lösung aus einer Vielzahl möglicher Routenzuweisungen zu finden, aber in einem Quantencomputer können Informationen von einem Quantenbit (oder einem Qubit) verarbeitet werden, das gleichzeitig in zwei vorhanden sein kann verschiedene Zustände, bevor es gemessen wird.

Dies ermöglicht es einem Quantencomputer letztendlich, Informationen mit einer höheren Geschwindigkeit zu verarbeiten, was das Potenzial hat, den Fahrern ein ausgewogenes Routing zu liefern, was eine Reihe von kaskadierenden Vorteilen schaffen könnte: reibungsloserer Verkehrsfluss, effizienteres Pendeln und sogar weniger Umweltverschmutzung.

„Indem wir das, was wir über Quantencomputer gelernt haben, auf bereits verfügbare Hardware übertragen, müssen wir nicht warten, bis Quantencomputer in großem Maßstab eingesetzt werden, um die Vorteile der Technologie zu nutzen. Mit erstklassigen Quantenalgorithmen, die auf spezifische Probleme zugeschnitten sind, können wir messbare Verbesserungen erzielen und Veränderungen vorantreiben, die sich auf das Leben der Menschen auswirken können.“

Das Team testete mehrere verschiedene Möglichkeiten, darunter ein Szenario mit bis zu 5,000 Fahrzeugen – jedes mit 10 verschiedenen verfügbaren Routenoptionen – die gleichzeitig Routen über die Metro Seattle anforderten. In 20 Sekunden wurden ausgewogene Routenvorschläge an die Fahrzeuge geliefert, die zu einer 73-prozentigen Verbesserung der Gesamtüberlastung im Vergleich zur „egoistischen“ Routenführung führten. Die durchschnittliche Pendelzeit wurde unterdessen ebenfalls um 8 Prozent reduziert – eine jährliche Reduzierung von mehr als 55,000 eingesparten Staustunden in dieser simulierten Flotte.

Julie Love, Senior Director bei Microsoft, die die Geschäftsentwicklung von Quantum Computing leitet, sagt: „Quantum Computing hat das Potenzial, die Automobilindustrie und die Art und Weise, wie wir uns bewegen, zu verändern. Dazu müssen wir ein tiefes Verständnis für die Probleme haben, die Unternehmen wie Ford lösen wollen, weshalb Kooperationen wie diese so wichtig sind.“

Ford baut seine Partnerschaft mit Microsoft aus, um den Algorithmus weiter zu verbessern und seine Wirksamkeit in realistischeren Szenarien zu verstehen. Wird diese Methode beispielsweise immer noch ähnliche Ergebnisse liefern, wenn bekannt ist, dass einige Straßen gesperrt sind, wenn die Routenoptionen nicht für alle Fahrer gleich sind oder wenn einige Fahrer sich entscheiden, vorgeschlagenen Routen nicht zu folgen?

Siehe Microsoft-Forscher, die unten über die Technologie sprechen:

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