By Dan O'Shea wysłano 29 grudnia 2022 r
Dla tysięcy ludzi okres świąteczny 2022 roku zostanie zapamiętany ze względu na to, gdzie nie pojechali, czego nie mogli zrobić iz kim nie mogli się zobaczyć. Dzieje się tak głównie dlatego, że potężna zimowa burza sparaliżowała podróże lotnicze na wiele dni, ale także dlatego, że powrót do normalności zajmuje wiele dni. To nie tylko katastrofa pogodowa, ale także awaria operacyjna.
Zdecydowanie najgorszy przykład tej porażki jest Southwest Airlines, który sam odwołał tysiące lotów w ostatnich dniach, sprawił, że klienci nie byli w stanie zmienić harmonogramu podróży i często byli wstrzymywani na wiele godzin, a kilka dni po tym, jak minęła najgorsza pogoda, okazało się, że wiele załóg lotniczych, samolotów i ulotek nie może wrócić na tę samą stronę.
Czy komputery kwantowe mogły pomóc temu zapobiec, czy może pomóc, aby to się nie powtórzyło?
„Planowanie lotów jest w rzeczywistości ogromnym nieliniowym algorytmem” — powiedział Lawrence Gasman, założyciel i prezes IQT Research. „Zmiennymi są personel (i właściwy personel), dostępność przestrzeni powietrznej, dostępność pasów startowych, dostępność samolotów, hotele i wiele innych czynników. Ponieważ algorytm jest nieliniowy, małe zmiany w zmiennych powodują ogromną różnicę, a katastrofalne zmiany powodują katastrofalną różnicę”.
Komentarz Gasmana odzwierciedla obserwacje z raportu badawczego, który IBM opublikował prawie trzy lata temu – „Odkrywanie przypadków użycia obliczeń kwantowych dla linii lotniczych”. W tym raporcie badacze IBM stwierdzili, że linie lotnicze zazwyczaj pracują nad rozwiązaniem ogromnych zakłóceń operacyjnych, „używając nieoptymalnych algorytmów na klasycznych komputerach. Ze względu na ograniczenia obecnych komputerów każdy konkretny element, taki jak załoga, miejsca i wyposażenie, jest zarządzany sekwencyjnie i w sposób izolowany. Przywrócenie całego systemu może zająć tydzień lub dłużej, zagrażając zadowoleniu pasażerów. Efekty drugiego rzędu na innych lotach i lotniskach mogą kosztować linię lotniczą nawet do 500 milionów dolarów rocznie”.
Te komentarze brzmią niesamowicie podobnie do tego, z czym boryka się teraz Southwest Airlines, a ponieważ takie wyzwania były widoczne od jakiegoś czasu, IBM i inne firmy zajmujące się komputerami kwantowymi postrzegały optymalizację logistyki i rozkładów lotów jako krótkoterminowe potencjalne zastosowania obliczeń kwantowych i hybrydowych technologii kwantowych. klasyczne projekty symulacyjne. Między innymi sam IBM ogłosił partnerstwo z Delta Airlines w 2020 roku w celu zbadania tych wyzwań i innych przypadków użycia kwantowego. Delta dołączyła również do sieci kwantowej IBM.
Badacze IBM spekulowali w swoim raporcie z 2020 r., że algorytmy kwantowe mogłyby potencjalnie zostać wykorzystane do „poprawy dokładności i szybkości symulacji scenariuszy, które określają ilościowo wpływ potencjalnych rozwiązań na przyszłe loty i pasażerów. I zrób to na czas, aby szybko zareagować na zakłócenia”, podobnie jak zostały one wykorzystane do dokonywania najlepszych wyborów w symulacjach Monte Carlo stosowanych w bankowości i finansach.
Badacze IBM zasugerowali również, że Quantum może „zapewnić narzędzie symulacyjne dla analityków centrum kontroli operacyjnej, aby mogli proaktywnie testować scenariusze przed poważnym wydarzeniem, które może zakłócić operacje, takie jak kontrola ruchu lotniczego, przestoje w pracy załogi lub opóźnienia w dostawach samolotów” w zintegrowany sposób zamiast próbować rozwiązywać każdy problem z osobna.
Naukowcy spekulowali również, że obliczenia kwantowe mogą pomóc liniom lotniczym w radzeniu sobie z kryzysem obsługi klienta, który nieuchronnie wiąże się z ogromnymi zakłóceniami w lotach. Stwierdzono, że „algorytm obliczeń kwantowych mógłby doradzić agentom, jak najlepiej zrekompensować każdemu konkretnemu klientowi, którego podróż została zakłócona w oparciu o jego osobiste preferencje dotyczące gotówki, zakwaterowania, ulepszeń lub innych udogodnień. Wyobraź sobie, jak poprawiłaby się satysfakcja Twoich klientów, gdybyś mógł to zrobić już dziś”.
Niestety, wiele z tego, co potencjalnie mogą zrobić komputery kwantowe, jest dziś niewykonalne. Podczas gdy IBM i inne firmy kwantowe – Quantum-South, Boeing i Airbus, by wymienić tylko kilka – poczyniły postępy w swoich badaniach i eksperymentach związanych z przypadkami użycia linii lotniczych i pokazały, jak optymalizacja planowania z wieloma złożonymi zmiennymi może działać, dzisiejsze linie lotnicze, podobnie jak wiele firm z wielu branż, nie mają komputerów kwantowych gotowych i czekających na rozwiązanie tych problemów.
Jak zauważył Gasman: „Komputer kwantowy najprawdopodobniej wykonałby świetną robotę w tej sprawie, ale czy istnieją wystarczające okoliczności, w których można by go wykorzystać, aby uzasadnić wydatek?”
Będzie to kluczowa rzecz, o której będą pamiętać firmy zajmujące się obliczeniami kwantowymi: ponieważ nadal prezentują możliwości i wartość obliczeń kwantowych w eksperymentach, technologia wciąż musi dojrzeć, podobnie jak uzasadnienie biznesowe ciągłego wdrażania w świecie rzeczywistym i dla organizacji takich jak linie lotnicze.
Dan O'Shea od ponad 25 lat zajmuje się telekomunikacją i pokrewnymi tematami, w tym półprzewodnikami, czujnikami, systemami sprzedaży detalicznej, płatnościami cyfrowymi i obliczeniami/technologią kwantową.
