Quantum: claims lossen 3,854-variabele optimalisatieprobleem op in 6 minuten voor BMW

LEESBURG, Virginia, 20 juli 2021 – Quantum Computing Inc. (QCI) heeft vandaag aangekondigd dat het een optimalisatieprobleem met meer dan 3,800 variabelen in zes minuten heeft opgelost door een nieuwe kwantumhardwaretechnologie genaamd Entropy Quantum Computing (EQC) toe te passen op het BMW-voertuig Sensorplaatsing uitdaging. Het probleem bestond uit 3,854 variabelen en meer dan 500 beperkingen. Ter vergelijking: de huidige Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ)-computers kunnen ongeveer 127 variabelen verwerken voor een probleem van vergelijkbare complexiteit.

De Quantum Computing Challenge van BMW Group en Amazon Web Services (AWS) 2021 omvatte een use-case voor het plaatsen van voertuigsensoren die deelnemers uitdaagde om optimale configuraties van sensoren voor een bepaald voertuig te vinden die een maximale dekking zouden bieden (dwz obstakels in verschillende rijscenario's detecteren) op een minimum kosten. Hoewel QCI geplaatst als finalist voor 2021, leverde de overname in 2022 van het kwantumfotonica-systeembedrijf QPhoton een krachtige reeks nieuwe kwantumhardwaretechnologieën, waaronder EQC. Als gevolg hiervan presenteerde QCI BMW vandaag een 2022-oplossing: een superieure sensorconfiguratie bestaande uit 15 sensoren die 96% dekking opleveren met behulp van QCI's kwantumhardware en -software.

De EQC liep meer dan 70x sneller dan QCI's 2021 hybride DWave-implementatie. Hoewel de snelheid zelf opmerkelijk is, stelde de stabiliteit van het systeem het bedrijf in staat het probleem herhaaldelijk en iteratief uit te voeren, wat het nut ervan voor zakelijke toepassingen aantoonde.

"We zijn erg trots dat we hebben bereikt wat volgens ons een belangrijk mijlpaalresultaat is in de evolutie van kwantum", zegt Bob Liscouski, CEO van QCI. "Wij geloven dat dit bewijst dat innovatieve kwantumcomputertechnologieën echte zakelijke problemen kunnen oplossen vandaag. Wat nog belangrijker is, is de complexiteit van het opgeloste probleem. Dit was niet alleen een rudimentair probleem om te laten zien dat kwantumoplossingen ooit haalbaar zullen zijn; dit was een zeer reëel en significant probleem waarvan de oplossing mogelijk kan bijdragen aan het versnellen van de realisatie van de autonome voertuigindustrie van vandaag.”

Historisch gezien waren commercieel beschikbare QPU-architecturen alleen in staat om problemen te verwerken met minimale variabele groottes, vanwege het beperkte aantal qubits dat beschikbaar is om probleemvariabelen weer te geven. Deze systemen hebben soms ook te lijden van aanzienlijke fouten in de verwerking, evenals stabiliteits- en kalibratieproblemen, waardoor hun commerciële levensvatbaarheid in de huidige markt verder wordt beperkt. Daarentegen kan de EQC van QCI berekeningen verwerken over een ruimte met veel variabelen, met samenhang, en zo krachtige kwantumoplossingen bieden voor problemen in de echte wereld.

EQC werkt volgens de meest fundamentele principes van de kwantumfysica, met name het meetpostulaat, waarbij de golffunctie van een kwantumsysteem zal instorten tot een bepaalde eigentoestand vanwege de interactie met een meetapparaat of, in het algemeen, de omgeving. Echter, terwijl bestaande kwantumcomputerarchitecturen onder extreme vereisten op gesloten kwantumsystemen moeten werken om de effecten van de omgeving te kalmeren, werkt EQC op open kwantumsystemen, waarbij een kwantumsysteem zorgvuldig wordt gekoppeld aan een geconstrueerde omgeving, zodat de kwantumtoestand wordt samengevouwen om te vertegenwoordigen de gewenste oplossing van een probleem.