چرا فورد در حال پیشروی در آینده محاسبات است

نوشته دکتر کن واشنگتن ، معاون رئیس جمهور ، تحقیقات و مهندسی پیشرفته فورد و مدیر ارشد فناوری

ما در عصری زندگی می کنیم که پیشرفت های فناوری راه را برای تغییرات اساسی در راه هموار می کند حرکت می کنیم برقی کردن نحوه تغذیه ماشین های ما را تغییر می دهد و وسایل نقلیه خودران نحوه رفت و آمد ما را تغییر می دهد ، اما فن آوری های دیگری نیز وجود دارد که اگر بتوانیم ذهن خود را به درستی بچرخانیم ، پتانسیل زیادی برای تغییر سیستم های حمل و نقل ما نیز دارد. .

یکی از این موارد محاسبات کوانتومی است که ما را قادر می سازد تا حجم بسیار زیادی از اطلاعات را بسیار سریعتر از رایانه های امروزی پردازش کنیم. ما همیشه در فورد تلاش می کنیم تا پتانسیل فناوری جدید را کشف کنیم و این تنها یکی از چندین زمینه در محاسبات پیشرفته است که فرصت های جدیدی را در نحوه پردازش ، مدیریت و ذخیره اطلاعات ایجاد می کند.

بنابراین در حالی که ما ما هنوز در مرحله کشف هستیم وقتی صحبت از رایانش کوانتومی می شود ، ما آنقدر می دانیم که باور داریم پتانسیل آن می تواند به ما در حل مشکلات واقعی که بر مردم و مشاغل با استفاده از وسایل نقلیه ما تأثیر می گذارد ، کمک کند. به همین دلیل است که ما متخصصان کوانتومی خود را استخدام کرده ایم و شروع به همکاری با متخصصان این حوزه می کنیم.

یکی از اولین همکاری های ما در این فضا با ناسا است. ما در آنجا با متخصصان کار خواهیم کرد تا بهتر درک کنیم که چگونه می توان مشکلات را به گونه ای تنظیم کرد که از محاسبات کوانتومی سود می برد.

در سال آینده ، ما با آزمایشگاه هوش مصنوعی کوانتومی ناسا در مرکز تحقیقات ایمز آن در سیلیکون ولی. ما از آنیلر کوانتومی میزبانی شده در ایمز - که بین ناسا ، گوگل و انجمن تحقیقات فضایی دانشگاه ها به اشتراک گذاشته شده است - استفاده می کنیم تا ببینیم چگونه می توانیم این فناوری را در مشکلات پیچیده ای که با رایانه های امروزی حل نمی شوند ، به کار گیریم.

< p> در سناریویی که ما با ناسا آزمایش می کنیم ، ما در حال بررسی توانایی محاسبات کوانتومی برای کمک به صاحبان ناوگان تجاری برای مدیریت کارآمدتر کل مصرف انرژی تعداد زیادی از وسایل نقلیه خود هستیم. این سناریو شامل طراحی نگاشت های مبتنی بر معیارهای وسیله نقلیه به مسیر برای خودروهای تحویل دهنده دیزل است.

موتورهای دیزلی دارای فیلترهای ذرات هستند که باید برای عملکرد کلی کارآمد خودرو و رعایت محیط زیست مدیریت شوند ، که در صورت دستیابی به وسایل نقلیه در بهینه ترین چرخه های رانندگی کار می کنند. در برخی از شرایط تحویل ، دستیابی به چرخه های مناسب رانندگی برای خودروها به دلیل الگوهای جریان ترافیک و تغییرات سرعت دشوار است ، که بر کارایی فرایند مدیریت فیلتر و در نهایت ، عملکرد موتور تأثیر می گذارد. بنابراین سناریوی ما مستلزم یافتن مسیر بهینه برای یک وسیله نقلیه تحویل دهنده است که در مکان های متعددی در حال انجام یک کار خاص توقف می کند ، سپس آن را برای همه وسایل نقلیه در ناوگان اعمال می کند.

همانطور که انتظار دارید ، تعداد زیادی از متغیرهای پیچیده وارد عمل می شوند هنگام کار برای طراحی یک سیستم زمان بندی با چندین نقطه جمع آوری و خروج ، هر مکانی که انتخاب می کنید بر ازدحام ، مدیریت زمان و تجربیات افراد تأثیر می گذارد.

در حال حاضر ، با استفاده از روشهای محاسباتی سنتی ، می توانید این گزینه ها را برای تعداد محدودی از وسایل نقلیه و مکان ها مدل کنید. اما به محض اینکه شماافزایش تعداد وسایل نقلیه ، مکان های مرتبط و مسیرهای احتمالی ، به سرعت تبدیل به یک مشکل بسیار بزرگ و گران می شود و تعدادی از سناریوهای مختلف که نیاز به تجزیه و تحلیل دارند سخت نمی شود. برخلاف روشهای محاسباتی سنتی ، که فقط اطلاعات را به 1 یا 0 تبدیل می کنند ، یک کامپیوتر کوانتومی می تواند اطلاعات را به چندین حالت ترجمه کند. حتی می تواند چیزی را به صورت همزمان در چند حالت بودن درک کند ، بنابراین به جای بیت رایانه ای که 1 یا 0 است ، یک بیت کوانتومی می تواند هر دو را در یک زمان قرار دهد.

اگر همه اینها باشد به عنوان یک لامپ روشن یا خاموش ، در مقایسه با یک لامپ که می تواند خاموش شود ، بسیار متاثر کننده است. همه اینها به این دلیل برمی گردد که ما می توانیم اطلاعات بیشتری را در یک بیت کوانتومی یا کیوبیت ، نسبت به یک بیت رایانه سنتی ذخیره کنیم و همه آن را به طور همزمان پردازش کنیم.

کار ما با ناسا مستلزم رمزگذاری همه این گزینه ها را به کیوبیت شبیه سازی می کنیم تا کارایی هر یک برای تعیین بهترین تناسب باشد. بنابراین در سناریوی ما ، همه گزینه های موجود از نظر تعداد مکان ها ، تراکم مکان ها و زمان بندی مسیر را می توان به عنوان حالت های مختلف یا اندازه گیری در نظر گرفت. از آنجا که کیوبیت ها می توانند اطلاعات زیادی را به طور همزمان پردازش کنند ، ما معتقدیم که مشکلات پیچیده ای مانند برنامه ریزی مسیر ناوگان نسبت به روش های محاسباتی که بر بیت های سنتی متکی هستند سریعتر حل می شود.

فراتر از برنامه ریزی مسیر ، ما معتقدیم محاسبات کوانتومی می تواند با پیشرفت تکنولوژی ، از جمله توسعه مواد ، تولید و بهینه سازی شیمیایی باتری ، در تعدادی از زمینه های دیگر تأثیر بگذارید.

آلبرت اینشتین به ما گفت کنجکاوی دلیل فعلی خود را دارد. وی گفت: "مهم این است که س questionال را متوقف نکنید." برای ما ، همکاری با ناسا فرصتی را برای یادگیری بیشتر در مورد پتانسیل محاسبات کوانتومی برای شناسایی مشکلات سطح کوانتومی ایجاد می کند تا مطمئن شویم که چگونه می توان سناریوهای مناسب را برای آزمایش طراحی کرد. هنگامی که روش صحیح پرسیدن س questionsالات در چارچوب کوانتومی را درک کردیم ، نمی توان گفت که در آینده برای حل مشکلات سیستم های حمل و نقل خودمان باید مشکلات احتمالی را حل کنیم.