Немцы не первый год примериваются к квантовым компьютерам, придумывают различные алгоритмы их использования. Недавно удалось показать возможности таких систем на практическом примере: рассчитать оптимальный вариант маршрута до цели для нескольких сотен такси в Пекине. А дальше области применения технологии будут существенно расширены. Об этом рассказал в интервью журналу AutomotiveIT Мартин Хофман, ИТ-директор концерна Volkswagen.

«Поскольку квантовый компьютер работает совершенно по-другому, вы должны сначала научиться правильно описать проблему. Сегодня таких экспертов нет, поэтому разработчики должны сами обрести эти знания. В лабораториях Фольксвагена в Мюнхене и Сан-Франциско около 80 человек работают над данной темой, это специалисты по ИТ и искусственному интеллекту, физики», — говорит Хофман.

Компьютеры такого типа используют явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для колоссального ускорения вычислений. Они требуют особого подхода к составлению программ, но потенциально способны решать задачи, на которые у обычных суперкомпьютеров уходили бы тысячи лет. Кроме того, квантовые компьютеры потребляют меньше электроэнергии: несколько киловатт против нескольких мегаватт у суперкомпьютеров на базе классических кремниевых чипов.

Тут показан квантовый компьютер от D-Wave. Сам его процессор невелик, но он требует системы охлаждения до 0,015 градусов Кельвина по абсолютной шкале, что в 180 раз ниже, чем температура межзвёздного пространства (реликтового излучения). Это одна из причин громоздкости и высокой стоимости установки. (По Цельсию это –273.)

Пока квантовые компьютеры несовершенны, на их работу наложен ряд ограничений, и вообще в мире есть только несколько действующих образцов. Концерн Volkswagen располагает удалённым доступом к таким аппаратам, установленным в компании Google и у канадской фирмы D-Wave (это один из пионеров квантовых вычислений). Партнёры предлагают автопроизводителю свои вычислительные мощности, а Volkswagen самостоятельно составляет для них задачи и алгоритмы решения. После ряда опытов у группы появились первые библиотеки ПО и первые интерфейсы программирования для квантовых компьютеров.

Интересный факт: несмотря на северный климат, который влияет на аккумуляторы, в Норвегии чистые электрокары составляют уже 20,8% продаж, а на первом месте среди них в 2017 году был e-Golf.

По словам Хофмана, перспективные направления для таких устройств — это совершенствование систем машинного обучения и алгоритмов, необходимых для автономного транспорта. Сам квантовый компьютер в автомобиль не поставишь, но его можно использовать на стадии разработки соответствующих проектов. А вторая очень перспективная область — химия, условно, «аккумуляторов будущего». Процессы, идущие в них на молекулярном уровне, очень сложны. Соответственно, крайне затратно с должной реалистичностью запустить компьютерную симуляцию такой химии, чтобы прослеживать изменения в миллионах атомов, передвижение электронов между ними. Потому приходится прибегать к тысячам опытов с «живыми» прототипами таких батарей. С квантовым компьютером всё это дело можно упростить и ускорить.