By Dan O'Shea geplaatst op 29 december 2022
Voor duizenden mensen zal het vakantieseizoen van 2022 herinnerd worden voor waar ze niet heen konden gaan, wat ze niet konden doen en wie ze niet te zien kregen. Dat komt vooral omdat een enorme winterstorm het vliegverkeer dagenlang verlamde, maar ook omdat het nog vele dagen duurt voordat het vliegverkeer weer een beetje normaal wordt. Het is niet alleen een weercatastrofe, maar ook een operationele storing.
Verreweg het slechtste voorbeeld van dat falen is Southwest Airlines, dat de afgelopen dagen zelf duizenden vluchten annuleerde, zorgde ervoor dat klanten hun reis niet konden verzetten en vaak urenlang in de wacht stonden, en dagen nadat het slechtste weer voorbij was, bleek het niet in staat om veel cockpitbemanningen, vliegtuigen en flyers weer op dezelfde pagina te krijgen.
Zou quantumcomputing kunnen helpen voorkomen dat dit gebeurt, of kan het helpen voorkomen dat het opnieuw gebeurt?
"De planning van luchtvaartmaatschappijen is in feite een enorm niet-lineair algoritme", zegt Lawrence Gasman, oprichter en president van IQT Research. “De variabelen zijn personeelsbezetting (en de juiste bezetting), beschikbaarheid van het luchtruim, beschikbaarheid van start- en landingsbanen, beschikbaarheid van vliegtuigen, hotels en nog veel meer factoren. Omdat het algoritme niet-lineair is, maken kleine veranderingen in de variabelen een enorm verschil en catastrofale veranderingen een catastrofaal verschil.”
De opmerking van Gasman weerspiegelt observaties uit een onderzoeksrapport dat IBM bijna drie jaar geleden heeft uitgebracht - "Verkennen van use-cases voor kwantumcomputing voor luchtvaartmaatschappijen." In dat rapport stelden IBM-onderzoekers dat luchtvaartmaatschappijen doorgaans werken aan het ontwarren van enorme operationele verstoringen door “suboptimale algoritmen op klassieke computers te gebruiken. Vanwege de beperkingen van de huidige computers wordt elk specifiek element, zoals bemanning, slots en uitrusting, op een sequentiële en geïsoleerde manier beheerd. Systeembreed herstel kan een week of langer duren, waardoor de tevredenheid van de passagiers in gevaar komt. Tweede-orde-effecten op andere vluchten en luchthavens kunnen een luchtvaartmaatschappij jaarlijks tot 500 miljoen dollar kosten.”
Die opmerkingen lijken griezelig veel op waar Southwest Airlines nu voor staat, en omdat dergelijke uitdagingen al een tijdje duidelijk zijn, hebben IBM en andere kwantumcomputingbedrijven logistiek en luchtvaartplanningoptimalisatie gezien als mogelijke use-cases op korte termijn voor kwantumcomputers en hybride kwantumcomputers. klassieke simulatieprojecten. Naast andere inspanningen kondigde IBM zelf in 2020 een samenwerking aan met Delta Airlines om deze uitdagingen en andere quantum use-cases te onderzoeken. Delta sloot zich ook aan bij het IBM-kwantumnetwerk.
IBM-onderzoekers speculeerden in hun rapport uit 2020 dat kwantumalgoritmen mogelijk kunnen worden gebruikt om “de nauwkeurigheid en snelheid te verbeteren van scenariosimulaties die de impact van mogelijke oplossingen op toekomstige vluchten en passagiers kwantificeren. En doe het op tijd om snel te reageren op een storing', vergelijkbaar met hoe ze zijn gebruikt om de beste keuzes te maken in Monte Carlo-simulaties die worden gebruikt in het bankwezen en de financiële wereld.
IBM-onderzoekers suggereerden ook dat quantum "een simulatietool zou kunnen bieden aan analisten van het operationele controlecentrum, zodat ze proactief scenario's kunnen testen vóór een grote gebeurtenis die de operaties kan verstoren, zoals luchtverkeersleiding of werkonderbrekingen van de bemanning of vertragingen bij de levering van vliegtuigen" op een geïntegreerde manier. in plaats van elk probleem afzonderlijk op te lossen.
Onderzoekers speculeerden ook dat quantum computing luchtvaartmaatschappijen zou kunnen helpen bij het omgaan met de klantenservicecrisis die onvermijdelijk gepaard gaat met enorme vluchtverstoringen. Daarin stond dat “een quantum computing-algoritme agenten zou kunnen adviseren over hoe ze elke specifieke klant wiens reizen zijn verstoord het beste kunnen compenseren op basis van hun persoonlijke voorkeuren voor contant geld, accommodatie, upgrades of andere voorzieningen. Stel je voor hoe je klanttevredenheid zou verbeteren als je dit vandaag zou doen.”
Helaas is veel van wat kwantumcomputers mogelijk kunnen doen, vandaag de dag gewoon niet haalbaar. Terwijl IBM en andere kwantumbedrijven - Quantum-South, Boeing en Airbus, om er maar een paar te noemen - vooruitgang hebben geboekt in hun onderzoek en experimenten met betrekking tot use cases van luchtvaartmaatschappijen, en hebben laten zien hoe planningsoptimalisatie met veel complexe variabelen in het spel zou kunnen werken, luchtvaartmaatschappijen hebben tegenwoordig, net als veel bedrijven in veel bedrijfstakken, geen kwantumcomputers klaarstaan om deze problemen aan te pakken.
Zoals Gasman opmerkte: "Een kwantumcomputer zou hier hoogstwaarschijnlijk uitstekend werk van kunnen maken, maar zijn er voldoende omstandigheden waarin het zou worden gebruikt om de kosten te rechtvaardigen?"
Dat zal een belangrijk punt zijn voor kwantumcomputingbedrijven om in gedachten te houden: terwijl ze de mogelijkheden en waarde van kwantumcomputing in experimenten blijven demonstreren, moet de technologie nog volwassen worden, en dat geldt ook voor de businesscase van voortdurende implementatie in de echte wereld en gebruik voor organisaties zoals luchtvaartmaatschappijen.
Dan O'Shea houdt zich al meer dan 25 jaar bezig met telecommunicatie en aanverwante onderwerpen, waaronder halfgeleiders, sensoren, retailsystemen, digitale betalingen en kwantumcomputing/technologie.
