量子信息時(shí)代即將到來(lái) 智慧交通會(huì)如何發(fā)展？

2018-12-08 09:37

自從“天使粒子”發(fā)現(xiàn)以來(lái)，量子計(jì)算機(jī)研發(fā)窘境得以改善，頻頻取得突破。本源量子2018年12月6日晚間宣布，該公司研制的中國(guó)首款完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)誕生。據(jù)中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任郭光燦院士介紹，量子計(jì)算機(jī)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，除了核心芯片外，操作控制系統(tǒng)是重要的核心器件之一。這是量子計(jì)算機(jī)研究歷程中重要的一小步。

量子計(jì)算機(jī)不僅可以應(yīng)用于“高大上”的領(lǐng)域，也與人們的日常生活息息相關(guān)，美國(guó)主流網(wǎng)絡(luò)媒體BI評(píng)選出量子計(jì)算機(jī)最令人激動(dòng)的7大應(yīng)用，其中一個(gè)典型代表就是改善交通。

當(dāng)前道路駕駛還需仰賴(lài)高德地圖、百度地圖等App規(guī)劃行車(chē)路徑，避開(kāi)擁擠的路段。如果有量子電腦的協(xié)助，就能同時(shí)設(shè)定各臺(tái)車(chē)的最佳路線，改善道路壅塞的情形。

與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，量子位元能以疊加的方式同時(shí)呈現(xiàn)兩種狀態(tài)，而以往資訊則是以一連串1與0的形式被生成并儲(chǔ)存在傳統(tǒng)電腦中。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)只能一個(gè)一個(gè)地按次序解決問(wèn)題，而量子計(jì)算機(jī)卻可以在同一時(shí)間解決多個(gè)問(wèn)題，運(yùn)算能力也因此大幅提升。因此，量子計(jì)算機(jī)可以簡(jiǎn)化空中和地面交通控制的工作量，更快解決優(yōu)化交通等高度復(fù)雜的任務(wù)。如果你計(jì)劃公路旅行，期間要在10個(gè)不同的地方停留，普通計(jì)算機(jī)可能需要單獨(dú)計(jì)算所有可能路線的長(zhǎng)度，然后篩選出最佳路線。而量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)計(jì)算所有路線的長(zhǎng)度，并以更快的速度篩選出最佳路線。

使用量子計(jì)算機(jī)對(duì)空中交通模式進(jìn)行復(fù)雜分析，意味著可進(jìn)行更高效的飛行調(diào)度，突破機(jī)場(chǎng)飛機(jī)起飛和著陸造成的瓶頸，節(jié)省出行所需時(shí)間。同樣的技術(shù)可以應(yīng)用于高速公路、各種復(fù)雜的城市交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（軌道交通等），從而達(dá)到高效、避免擁堵的目的。此外，利用量子計(jì)算機(jī)對(duì)其自身功能的不斷完善，可以引領(lǐng)半自動(dòng)車(chē)輛等更高級(jí)別的人工智能。

2018年11月，大眾集團(tuán)就使用量子計(jì)算機(jī)研發(fā)了一種交通管理系統(tǒng)，可精確計(jì)算城市交通量、交通需求和出行時(shí)間，而不再依靠預(yù)測(cè)。因此，公共交通組織、出租車(chē)公司和運(yùn)輸服務(wù)提供商將可以更有效地部署車(chē)隊(duì)，同時(shí)最大限度地減少乘客等待時(shí)間。同年1月8日，豐田汽車(chē)集團(tuán)零部件巨頭電裝和豐田通商已在泰國(guó)啟動(dòng)應(yīng)用量子計(jì)算機(jī)緩解交通堵塞的實(shí)證試驗(yàn)。

這聽(tīng)起來(lái)像是量子計(jì)算即將實(shí)現(xiàn)商用，但實(shí)際上，迄今為止量子計(jì)算還處于“嬰兒期”，還有很長(zhǎng)的路要走。如今，量子計(jì)算機(jī)研制工作的主要參與者包括谷歌和NASA，我國(guó)也緊隨其后，計(jì)劃在2020年取得重大進(jìn)展。當(dāng)各大公司紛紛致力于高尖端技術(shù)研發(fā)時(shí)，取得突破也就指日可待了。