Obliczenia kwantowe: kluczowy sojusznik w realizacji celów biznesowych

Dostarczone przez Odpowiedź

W świecie biznesu możliwości zastosowania technologii kwantowej dotyczą optymalizacji: rozwiązywania trudnych problemów biznesowych, rekonfiguracji złożonych procesów i zrozumienia korelacji między pozornie odmiennymi zbiorami danych. Głównym celem obliczeń kwantowych jest przeprowadzenie kosztownych obliczeniowo operacji w bardzo krótkim czasie, przy jednoczesnym przyspieszeniu wydajności biznesowej.

Obliczenia kwantowe mogą optymalizować procesy biznesowe dla dowolnej liczby rozwiązań, na przykład maksymalizując stosunek kosztów do korzyści lub optymalizując aktywa finansowe, operacje i logistykę oraz zarządzanie personelem — zwykle zapewniając natychmiastowe korzyści finansowe. Wiele firm korzysta już (lub planuje używać) klasycznych algorytmów optymalizacyjnych. Dzięki czterem międzynarodowych studiach przypadków odpowiedź dowiodła, że ​​podejście kwantowe może dać lepsze wyniki niż istniejące techniki optymalizacji.

Szybkość i moc obliczeniowa to kluczowe elementy pracy z danymi. Zastosowanie akcelerowanego sprzętu, takiego jak procesory kwantowe lub procesory graficzne, zapewnia wydajność niezbędną do operacji wymagających dużej mocy obliczeniowej. Sektory takie jak logistyka, finanse i produkcja mogą odnieść znaczne korzyści z tego podejścia. A kubit, który jest kluczowym elementem obliczeń kwantowych, pozwala organizacjom podejść do wyzwań w zupełnie nowy sposób. W miarę dojrzewania technologii perspektywa komputerów kwantowych będących w pełnej dyspozycji firm – tak zwana supremacja kwantowa – wydaje się być coraz bliższa.

W ostatnich latach Answer było zaangażowane w opracowywanie dowodów koncepcji i projektów, które stosują algorytmy kwantowe do rzeczywistych przypadków użycia w wielu obszarach biznesowych, dostarczając klientom konkretnych i skutecznych odpowiedzi na ich problemy.

W 2018 r. Reply uzyskało grant badawczy na wykorzystanie urządzenia do wyżarzania kwantowego D-Wave, które jest częścią programu badań nad sztuczną inteligencją Quantum, w skład którego wchodzą uczestnicy tacy jak NASA i Google. A ostatnio Odpowiedz opublikowano badanie w Springer Quantum Machine Intelligence recenzowane czasopismo o tym, jak wyżarzacz kwantowy może dokładnie rozwiązywać złożone problemy optymalizacyjne.

Istnieje wiele sposobów wykorzystania obliczeń kwantowych w rzeczywistych warunkach, w tym w finansach, logistyce i operacjach transportowych.

Quantum do optymalizacji finansów

Obliczenia kwantowe są wykorzystywane do optymalizacji w sferze finansów. Dzięki algorytmowi kwantowemu opracowanemu w programie Reply, instytucja kredytowa mogła zoptymalizować dzienne koszty zabezpieczenia związane z obrotem pozagiełdowymi (OTC) instrumentami pochodnymi, uwzględniając nieliniowości w modelu i wdrażając dedykowane narzędzie optymalizacyjne oparte na symulacji zaplanować wiele scenariuszy.

Obliczenia kwantowe można wykorzystać również do optymalizacji portfela: odpowiedź była w stanie pomóc instytucji ograniczyć jej ekspozycję poprzez zdefiniowanie zestawu aktywów o minimalnej korelacji między nimi. Analizując dane dotyczące korelacji między aktywami powstał model nieliniowy, a algorytm kwantowy pozwolił na znalezienie optymalnej alokacji portfela.

Quantum dla logistyki: optymalizacja dostaw i siły roboczej

Innym kluczowym obszarem, na którym skupili się eksperci Reply, jest świat dostaw frachtu i zarządzania pracownikami. Identyfikacja optymalnej trasy dostaw towarów lub operacji pracowniczych to złożony proces ze względu na dużą liczbę zmiennych, które wchodzą w grę.

Odpowiedź zinterpretowała oba te problemy optymalizacyjne w postaci algorytmu kwantowego, osiągając znacznie lepsze wyniki niż te, które zwykle uzyskuje się przy użyciu tradycyjnych technik. Rozwiązania kwantowe umożliwiają ciągłe udoskonalanie modeli — zwiększając realizm i jakość rozwiązań lub dodając nowe ograniczenia, takie jak węższe okna dostawy — bez znaczącego wpływu na czas obliczeń i jednocześnie optymalizując wskaźniki dotyczące odległości trasy i produktywności.

Quantum do optymalizacji peronów kolejowych

Firma Reply zaangażowała się w testowanie technologii kwantowych w transporcie kolejowym. W przypadku stacji kolejowej, która zarządza przyjazdem 300 pociągów na 20 liniach w ciągu godziny, rozwiązanie, które identyfikuje najlepszą trasę przyjazdu, optymalizuje połączenia pasażerskie i zarządza operacjami, takimi jak utrzymanie i ruch pociągów, rozwiązuje wiele problemów logistycznych. W tym konkretnym przypadku optymalizacja oznacza możliwość przyjęcia większej liczby pociągów, zagwarantowania większej liczby przejazdów, a tym samym zwiększenia przychodów. Projekt prezentowany na Światowy Kongres Badań Kolejowych które odbyły się w Tokio w listopadzie 2019 r., pozwoliły na uzyskanie najlepszej i najbardziej wydajnej kombinacji oraz maksymalizację jednoczesnego przyjazdu różnych pociągów.

Quantum dla telekomów: planowanie sieci

Z sukcesem wystartował również sektor telekomunikacyjny próby obliczeń kwantowych . W tej dziedzinie firma Reply współpracowała z operatorem telekomunikacyjnym w celu optymalizacji planowania komórek radiowych, wdrażając algorytm planowania parametrów sieci 4,5G i 5G z 10-krotnie szybszą optymalizacją procesów w porównaniu z tradycyjnymi metodami. Umożliwiło to również precyzyjne dostrojenie planowania komórek radiowych, zapewniając wydajniejsze i bardziej niezawodne usługi mobilne oraz lepsze wrażenia klientów.

Obliczenia kwantowe: co dalej?

Zakres problemów, które można rozwiązać za pomocą formalizmu kwantowego, jest szeroki: nie kończy się on na optymalizacji kombinatorycznej, ale obejmuje inne obszary, takie jak uczenie maszynowe i bezpieczeństwo kwantowe. Kwantowe sieci neuronowe i kwantowe sieci internetowe to tylko dwa z ciekawszych.

Wydajność komputerów kwantowych znacznie przewyższa obecne możliwości, otwierając nas na nową erę wiedzy. To niewątpliwie pozytywna zmiana. Jednak cyberbezpieczeństwo pozostaje głównym problemem, dlatego cyberbezpieczeństwo kwantowe stało się bardzo istotnym tematem i pojawiło się wiele wyrafinowanych środków ochrony transakcji handlowych i transmisji danych. Obejmują one dystrybucję kluczy kwantowych, algorytmy bezpieczeństwa kwantowego i kwantowe generatory liczb losowych.

Z drugiej strony, uczenie maszynowe kwantowe (QML) w pełni wykorzystuje zalety dwóch aktualnych tematów: obliczeń kwantowych i uczenia maszynowego. Chociaż QML jest wciąż w początkowej fazie, oferuje jednak zupełnie nowy świat możliwości, łącząc nową wiedzę dostarczaną przez uczenie maszynowe z przyspieszonym potencjałem obliczeniowym i zwiększoną dokładnością obliczeń kwantowych.

Bądź na bieżąco z Odpowiedź na dalsze postępy.

ukryć