Microsoft và Ford sử dụng máy tính lượng tử để giải quyết giao thông ở Seattle

Seattle nổi tiếng với giao thông tắc nghẽn, nhưng Microsoft và Ford đang hy vọng giải quyết vấn đề này bằng một cách tiếp cận mới sử dụng các kỹ thuật điện toán lượng tử.

Thông qua một thí điểm nghiên cứu chung, các nhà khoa học của Ford và Microsoft đã mô phỏng hàng nghìn phương tiện giao thông và tác động của chúng đối với tình trạng tắc nghẽn bằng cách tận dụng công nghệ lấy cảm hứng từ lượng tử mạnh mẽ.

Trong giờ cao điểm lái xe, nhiều tài xế yêu cầu các tuyến đường ngắn nhất có thể từ các ứng dụng như Waze hoặc Google Maps cùng một lúc, nhưng các dịch vụ điều hướng hiện tại xử lý các yêu cầu này trong môi trường chân không. Họ không tính đến số lượng các yêu cầu gửi đến tương tự, bao gồm các khu vực mà các tài xế khác đều đang có kế hoạch chia sẻ các đoạn tuyến đường giống nhau khi cung cấp kết quả.

Thay vì loại định tuyến cá nhân hóa này, điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể phát triển một hệ thống định tuyến cân bằng hơn - một hệ thống có thể xem xét tất cả các yêu cầu tuyến đường khác nhau từ người lái xe và tối ưu hóa các đề xuất tuyến đường để giảm thiểu số lượng phương tiện đi chung đường? Điều đó nghe có vẻ tuyệt vời nhưng một rào cản lớn đối với định tuyến cân bằng là thực tế là nó sẽ yêu cầu tài nguyên tính toán rộng rãi.

Không khả thi khi có các máy tính truyền thống để tìm ra giải pháp tối ưu từ một số lượng lớn các nhiệm vụ tuyến đường có thể xảy ra một cách kịp thời nhưng trong một máy tính lượng tử, thông tin có thể được xử lý bởi một bit lượng tử (hoặc một qubit) có thể đồng thời tồn tại hai các trạng thái khác nhau trước khi nó được đo.

Điều này cuối cùng cho phép máy tính lượng tử xử lý thông tin với tốc độ nhanh hơn, có tiềm năng cung cấp định tuyến cân bằng cho các trình điều khiển, có thể tạo ra một loạt các lợi ích: luồng giao thông thông suốt hơn, đi làm hiệu quả hơn và thậm chí giảm ô nhiễm.

“Bằng cách sử dụng những gì chúng tôi đã học về điện toán lượng tử và đưa nó vào phần cứng đã có sẵn, chúng tôi không cần phải đợi cho đến khi máy tính lượng tử được triển khai trên quy mô rộng để tận dụng lợi thế của công nghệ. Sử dụng các thuật toán lượng tử đẳng cấp thế giới được tùy chỉnh cho các vấn đề cụ thể, chúng tôi có thể mang lại những cải tiến có thể đo lường được và thúc đẩy sự thay đổi có thể tác động đến cuộc sống của mọi người ”.

Nhóm đã thử nghiệm một số khả năng khác nhau, bao gồm một kịch bản liên quan đến 5,000 phương tiện - mỗi phương tiện có 10 lựa chọn tuyến đường khác nhau cho họ - đồng thời yêu cầu các tuyến đường trên toàn Metro Seattle. Trong 20 giây, các đề xuất định tuyến cân bằng đã được gửi đến các phương tiện, dẫn đến cải thiện 73% tổng số tắc nghẽn khi so sánh với định tuyến “ích kỷ”. Trong khi đó, thời gian đi lại trung bình cũng giảm 8% - giảm hơn 55,000 giờ hàng năm đã tiết kiệm được tình trạng tắc nghẽn trên toàn đội xe mô phỏng này.

Julie Love, giám đốc cấp cao của Microsoft đang dẫn đầu sự phát triển kinh doanh điện toán lượng tử của họ, cho biết “Điện toán lượng tử có tiềm năng biến đổi ngành công nghiệp ô tô và cách chúng ta di chuyển. Để làm được điều đó, chúng tôi cần hiểu biết sâu sắc về những vấn đề mà các công ty như Ford muốn giải quyết, đó là lý do tại sao những sự hợp tác như thế này lại quan trọng đến vậy ”.

Ford đang mở rộng quan hệ đối tác với Microsoft để cải thiện hơn nữa thuật toán và hiểu được tính hiệu quả của nó trong các tình huống thực tế hơn. Ví dụ: phương pháp này sẽ vẫn mang lại kết quả tương tự khi một số đường phố được cho là bị đóng cửa, nếu các tùy chọn tuyến đường không giống nhau cho tất cả người lái xe hoặc nếu một số người lái xe quyết định không đi theo các tuyến đường được đề xuất?

Hãy xem các nhà nghiên cứu của Microsoft nói về công nghệ dưới đây:

Thông qua Trung bình