QC观察丨福特签约使用美国宇航局的量子计算机

       

福特将探索用于自主和移动研究的下一代退火技术

图片来源:福特公司

根据IEEE Spectrum获得的《空间法案协议》,福特汽车公司已与美国宇航局的量子人工智能实验室(QuAIL)签署了一份价值10万美元的合同,将该航天局的量子计算机用于自动驾驶汽车研究。

这份由福特首席技术官Ken Washington于7月签署的合同将开始使用QuAIL的D-Wave 2000Q量子退火炉进行为期一年的努力,以解决汽车公司的优化问题。

量子退火炉旨在解决一系列优化和机器学习问题,理论上比传统数字计算机快得多。量子计算机以量子位编码信息,从而实现依赖于纯量子效应的大规模并行计算。量子退火使用量子隧道和干涉来提供最有效的解决方案——全球最低限度。

福特量子计算研究技术专家Joydip Ghosh表示,该公司最初将致力于推广经典旅行商问题——如何绘制围绕由多个城市组成的领土的最有效路线。他说,“车队车辆的路线管理是我们在现实世界中遇到的问题。”他指的是福特的战车微型运输服务。“如果你试图用我们今天拥有的计算机来解决这个问题,那么有很多选项你可以很容易地耗尽时间。我们认为量子计算可能是另一种替代计算平台。”

Ken Washington补充说:“我们在客户中听到的一件事就是我们在城市中部署了一些早期车队[他们]并没有以最佳方式进行部署。这是一个我们需要回答的真正问题。最终,我们将以智能的方式为这些城市带来自动驾驶汽车和乘车服务,从而使城市体验更加完美。”

NASA位于美国宇航局艾姆斯研究中心的NASA高级超级计算机中的D-Wave Two量子计算机。图片来源:美国宇航局

该协议要求该公司向NASA科学家提供两到三个优化案例,以映射到二次无约束二进制优化(QUBO),这是其价值1500万美元的D-Wave退火炉所接受的输入形式。然后,美国宇航局将提供反馈,培训福特研究人员使用其计算机,并定期访问它。

福特不是第一家考虑量子计算的汽车公司。2017年,大众汽车使用量子退火炉优化路线,在众所周知的交通堵塞的北京出租车。研究人员得出结论,量子退火可用于时间关键任务,如流量优化。(量子退火炉可在几毫秒内提供结果)。

首席科学家Florian Neukart表示,大众现在正在使用量子计算来改进软件代理的强化学习技术,以了解与环境的相互作用,例如在自动停车中。“我们的目标是证明我们可以用量子计算机增强人工智能技术,”他告诉Spectrum,“我们提出了一个公式,允许我们在一个退火周期中评估神经网络的多种配置。”

大众汽车甚至认为,量子计算可以帮助模拟分子开发新电池,这仍然是当今电动汽车的最大成本驱动因素。“这些不是新的电池材料,但我们的目的是表明量子计算机对这个应用领域很有用。”他说。

福特开始的量子旅程中并不是那么遥远,他是开始于2016年Washington的研究和高级工程团队。Washington说:“量子计算就在我们的雷达屏幕上,我们承诺着手让其变得智能,而最好方法就是引进一些人才。”福特今年早些时候从威斯康星大学麦迪逊分校招聘了Ghosh,并于7月签署了NASA合同。

Ken Washington说:“我们认为与美国宇航局合作是一种快速上升的方式,可以快速了解如何在量子空间中解决问题,这不需要我们进行大量的资本投资。对我们来说,这不是关于如何提供硬件,而是关于如何解决问题。”

Daniel Lidar是南加州大学量子信息科学与技术中心的主任。“毫无疑问,量子退火炉可以解决旅行商问题,”他告诉Spectrum,“这已经有一段时间了。问题是他们是否能比传统技术做得更好。这是在不断改进经典技术和同样改进量子技术之间的真正竞争。公司非常精明,即使在未来几年内,你也无法从这些机器中获取量子优势。”

尽管福特将使用退火炉进行自动驾驶汽车研究,但其量子计算工作并不属于福特自动驾驶汽车有限责任公司(FAV),这是福特7月成立的一项新业务,涵盖了其大部分自动驾驶研究、工程和运营,包括其在Argo.AI的所有权。该公司计划在未来五年内向FAV投资40亿美元。

Ken Washington表示,“量子还远远没有进入这项业务。对我们来说,量子计算是我们想象和准备可能即将到来的众多事情之一,这样我们就可以提前准备自己,而不是让其他人扰乱我们。”

Ken Washington没有说福特是否会在一年合同到期后继续NASA合同,只表示该公司目前正处于“长期”的量子计算研究领域。