Microsoft และ Ford ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อแก้ปัญหาการจราจรในซีแอตเทิล

ซีแอตเทิลมีชื่อเสียงในด้านการจราจรติดขัด แต่ Microsoft และ Ford ต่างหวังว่าจะแก้ปัญหาด้วยวิธีใหม่โดยใช้เทคนิคการคำนวณควอนตัม

นักวิทยาศาสตร์ของ Ford และ Microsoft ได้จำลองยานพาหนะหลายพันคันและผลกระทบต่อความแออัดโดยใช้เทคโนโลยีที่ได้รับแรงบันดาลใจจากควอนตัมโดยอาศัยการนำร่องการวิจัยร่วมกัน

ในระหว่างการขับขี่ในชั่วโมงเร่งด่วน ผู้ขับขี่จำนวนมากขอเส้นทางที่สั้นที่สุดจากแอป เช่น Waze หรือ Google Maps พร้อมกัน แต่บริการนำทางในปัจจุบันจะจัดการกับคำขอเหล่านี้ในสุญญากาศ พวกเขาไม่คำนึงถึงจำนวนคำขอขาเข้าที่คล้ายคลึงกัน รวมถึงพื้นที่ที่ผู้ขับขี่รายอื่นทั้งหมดวางแผนที่จะแบ่งปันส่วนเส้นทางเดียวกันเมื่อส่งมอบผลลัพธ์

แทนที่จะใช้การกำหนดเส้นทางแยกประเภทนี้ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราสามารถพัฒนาระบบการกำหนดเส้นทางที่สมดุลมากขึ้น ซึ่งสามารถพิจารณาคำขอเส้นทางต่างๆ ทั้งหมดจากผู้ขับขี่และเพิ่มประสิทธิภาพคำแนะนำเส้นทางเพื่อลดจำนวนรถที่ใช้ถนนเดียวกันให้เหลือน้อยที่สุด ฟังดูดีแต่สิ่งกีดขวางบนถนนที่สำคัญอย่างหนึ่งในการกำหนดเส้นทางที่สมดุลคือข้อเท็จจริงที่ว่ามันต้องใช้ทรัพยากรการคำนวณที่กว้างขวาง

เป็นไปไม่ได้ที่จะมีคอมพิวเตอร์แบบเดิมเพื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดจากการกำหนดเส้นทางที่เป็นไปได้จำนวนมากในเวลาที่เหมาะสม แต่ในคอมพิวเตอร์ควอนตัม ข้อมูลสามารถประมวลผลด้วยควอนตัมบิต (หรือ qubit) ที่สามารถมีอยู่พร้อมกันในสอง สถานะต่างๆ ก่อนทำการวัด

ในที่สุดสิ่งนี้ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถประมวลผลข้อมูลด้วยความเร็วที่เร็วขึ้นซึ่งมีศักยภาพในการส่งมอบเส้นทางที่สมดุลไปยังไดรเวอร์ ซึ่งอาจสร้างชุดของผลประโยชน์แบบเรียงซ้อน: การไหลของการจราจรที่ราบรื่นยิ่งขึ้น การเดินทางที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และแม้แต่มลพิษที่ลดลง

“การนำสิ่งที่เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับการคำนวณควอนตัมมาใช้กับฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่แล้ว เราไม่ต้องรอจนกว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะถูกปรับใช้ในวงกว้างเพื่อใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้ การใช้อัลกอริธึมควอนตัมระดับโลกที่ปรับแต่งสำหรับปัญหาเฉพาะ เราสามารถนำการปรับปรุงที่วัดผลได้และขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงที่สามารถส่งผลกระทบต่อชีวิตของผู้คนได้”

ทีมงานได้ทดสอบความเป็นไปได้ต่างๆ มากมาย รวมถึงสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับยานพาหนะมากถึง 5,000 คัน โดยแต่ละคันมีตัวเลือกเส้นทางให้เลือกถึง 10 เส้นทาง พร้อมขอเส้นทางข้ามเมโทรซีแอตเทิลไปพร้อม ๆ กัน ใน 20 วินาที คำแนะนำในการกำหนดเส้นทางที่สมดุลถูกส่งไปยังยานพาหนะซึ่งส่งผลให้ความแออัดโดยรวมดีขึ้น 73 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการกำหนดเส้นทางที่ "เห็นแก่ตัว" เวลาเดินทางโดยเฉลี่ยในขณะเดียวกันก็ลดลง 8 เปอร์เซ็นต์เช่นกัน ซึ่งลดลงมากกว่า 55,000 ชั่วโมงต่อปีที่ช่วยลดความแออัดในกองเรือจำลองนี้

Julie Love ผู้อำนวยการอาวุโสของ Microsoft ซึ่งเป็นผู้นำด้านการพัฒนาธุรกิจคอมพิวเตอร์ควอนตัมกล่าวว่า "คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมยานยนต์และวิธีที่เราขับเคลื่อน ในการทำเช่นนั้น เราจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงปัญหาต่างๆ ที่บริษัทต่างๆ อย่างฟอร์ดต้องการแก้ปัญหา นั่นเป็นสาเหตุที่การทำงานร่วมกันเช่นนี้มีความสำคัญมาก”

ฟอร์ดกำลังขยายความร่วมมือกับ Microsoft เพื่อปรับปรุงอัลกอริทึมเพิ่มเติมและทำความเข้าใจประสิทธิภาพในสถานการณ์จริงมากขึ้น ตัวอย่างเช่น วิธีนี้จะยังให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันหรือไม่เมื่อทราบว่ามีการปิดถนนบางสาย หากตัวเลือกเส้นทางไม่เท่ากันสำหรับผู้ขับขี่ทุกคน หรือหากผู้ขับขี่บางคนตัดสินใจไม่ปฏิบัติตามเส้นทางที่แนะนำ

ดูนักวิจัยของ Microsoft พูดคุยเกี่ยวกับเทคโนโลยีด้านล่าง:

ผ่านทาง กลาง