technologie

Komputery kwantowe w logistyce

Miną lata, zanim komputery kwantowe znajdą praktyczne, powszechne zastosowanie. Jednak już teraz wszystko wskazuje na to, że będą miały pozytywny wpływ na przemysł i logistykę.

Szybkość, bezpieczeństwo, większa moc – to kluczowe cechy, które określają korzyści płynące z korzystania z obliczeń kwantowych. Ich potencjał, choć wciąż w dużej mierze niesprawdzony, zawładnął już wyobraźnią branż, od usług finansowych po logistykę.

CZYM SĄ KOMPUTERY KWANTOWE?

Aby w pełni docenić, dlaczego komputery kwantowe są uznawane za kolejny technologiczny przełom, należy najpierw zrozumieć, czym są obliczenia kwantowe.

Zwykłe komputery stacjonarne i superkomputery organizują, przetwarzają i przechowują informacje zwane „bitami” za pomocą wartości binarnych (jedynek lub zer). Miliony tych „bitów” – w połączeniu z jedynkami i zerami – są tym, co składa się na każdą aplikację, stronę internetową czy zdjęcie.

Komputery kwantowe natomiast używają bitów kwantowych, czyli „kubitów”, do wykonywania tych samych funkcji. Kubit jest jednocześnie jedynką i zerem, zawierającym prawdopodobieństwo wystąpienia obu wartości.

Dla przykładu; jeśli damy klasycznemu komputerowi zadanie znalezienia wyjścia z labiryntu, będzie on obliczał prawdopodobne ścieżki jedna po drugiej, do momentu znalezienia właściwej. Komputer kwantowy oblicza wszystkie ścieżki jednocześnie i zgłasza rozwiązanie po znalezieniu właściwej ścieżki.

Oznacza to, że komputer kwantowy jest znacznie szybszy i jest zdolny do przechowywania większej ilości informacji przy mniejszym zużyciu energii.

Komputery kwantowe w logistyce

NOWA REWOLUCJA W LOGISTYCE

Te ekscytujące perspektywy rozpalają fantazję gigantów technologicznych, którzy zwiększają inwestycje w budowę komercyjnych komputerów kwantowych zdolnych do rozwiązywania złożonych problemów, takich jak udoskonalanie technologii samojezdnych samochodów.

Według najnowszego raportu DHL Logistics Trend Radar , który ocenia wpływ nowych trendów na branżę również w logistyce obliczenia kwantowe są postrzegane jako kluczowy trend.

Wykorzystując siłę technologii, dostawcy usług logistycznych mogą optymalizować procesy w łańcuchu dostaw z dynamiką, której nie osiągają zwykłe komputery stacjonarne czy superkomputery.

Na przykład, optymalizacja tras w czasie rzeczywistym nadal stanowi problem w branży, w której wśród oczekiwań konsumentów dominują: szybka dostawa i dobry stosunek ceny do jakości. Wraz z postępem w dziedzinie obliczeń kwantowych ta sytuacja może wkrótce ulec poprawie.

PIERWSZE ZASTOSOWANIA DO OPTYMALIZACJI TRAS

Pierwszy na świecie projekt pilotażowy dotyczący optymalizacji ruchu drogowego – wspólna inicjatywa producenta samochodów Volkswagenem i przewoźnika Carrisa – rozpoczął się pod koniec ubiegłego roku w Lizbonie. Przy użyciu komputera kwantowego obliczono w czasie niemal rzeczywistym najszybszą trasę dla każdego z dziewięciu uczestniczących w nim autobusów na 26 przystankach, aby pomóc osobom dojeżdżającym do pracy uniknąć zatorów komunikacyjnych.

Jeśli system ten zostanie w pełni rozwinięty, będzie mógł być stosowany w każdym mieście i we wszystkich flotach pojazdów dowolnej wielkości, co będzie korzystne dla dostawców usług logistycznych na ostatnim etapie dostawy, bezpośrednio do Klienta.

W KTÓRYCH OBSZARY LOGISTYKI ZNAJDĄ JESZCZE ZASTOSOWANIE KOMPUTERY KWANTOWE?

W innych aspektach łańcucha dostaw, obliczenia kwantowe zostały również uznane za technologię o kluczowym znaczeniu. Przyspieszeniu mogą ulec procesy operacyjne, polegając na szybkości i dokładności tej technologii, co pozwoli zmaksymalizować zdolność jednoczesnego pakowania większej ilości paczek do transportu towarów na całym świecie.

Komputery kwantowe pomogą również zbudować bardziej odporny łańcuch dostaw. Będą ogromnym wsparciem w procesie planowania adaptacyjnego i realokacji zasobów w przypadku nieoczekiwanych przestojów, opóźnionych wysyłek czy anulowania zamówień.

Pomimo potencjału tej technologii, prawdopodobnie miną lata, zanim znajdzie się ona w powszechnym zastosowaniu, ponieważ wciąż na odpowiedź czeka wiele pytań związanych z osławionymi możliwościami komputerów kwantowych.

Podczas gdy jego właściwości nadają się do tworzenia „ukrytej” komunikacji w ramach łańcucha dostaw, inny użytkownik komputera kwantowego mający nieczyste zamiary może teoretycznie uzyskać do niej dostęp.

Ostatecznie, tradycyjne kody szyfrujące, których złamanie zajmuje superkomputerowi lata, przy użyciu komputera kwantowego mogą być złamane w przeciągu kilku minut.

WYZWANIA BEZPIECZEŃSTWA

W zeszłym roku badanie przeprowadzone przez amerykańską firmę technologiczną DigiCert ujawniło, że 71 procent światowych organizacji postrzegało pojawienie się komputerów kwantowych jako nadchodzące zagrożenie dla bezpieczeństwa, przy czym większość z nich przewidywała pojawienie się zagrożeń kwantowych do 2022 roku.

Zanim komputery kwantowe staną się realną alternatywą dla superkomputerów, naukowcy muszą najpierw ocenić konsekwencje jakie niesie ze sobą ta technologia dla bezpieczeństwa cybernetycznego. Poprzez testowanie wiarygodnych rozwiązań, takich jak algorytmy oparte na siatce i bardziej zaawansowana kryptografia, dalszy rozwój tych rozwiązań będzie miał kluczowe znaczenie dla bezpiecznego wdrożenia tej technologii w przyszłości.

„Technologia ta stanowi ekscytujące osiągnięcie dla branży logistycznej, ponieważ pozwala nam na rozwiązanie powracającego problemu, jakim jest znalezienie najbardziej efektywnej trasy między wieloma węzłami, co staje się coraz trudniejsze w złożonym środowisku”, powiedział Justin Baird, szef Centrum Innowacji DHL APEC.

DLACZEGO „PROBLEM Z PODRÓŻUJĄCYMI SPRZEDAWCAMI” ILUSTRUJE POTRZEBĘ OBLICZEŃ KWANTOWYCH

Sformułowany po raz pierwszy w 1930 r. „Problem podróżnego sprzedawcy” jest problemem algorytmicznym stosowanym do obliczania najbardziej efektywnej ścieżki między szeregiem punktów. Im więcej jest punktów, tym większa jest liczba możliwych unikalnych ścieżek – często może ona osiągać miliardy potencjalnych wartości.

Choć wypróbowanie wszystkich możliwości jest jednym z możliwych rozwiązań, jest to również najbardziej czasochłonna i kosztowna metoda. Komputery kwantowe, dzięki większej prędkości niż ta dostępna dla komputerów konwencjonalnych, najlepiej nadają się więc do wyboru optymalnej trasy.

W logistyce, zastosowanie obliczeń kwantowych byłoby dobrym rozwiązaniem, ponieważ proces dostawy na ostatnim jej etapie, wymaga zoptymalizowanej trasy, która pozwala na dostarczenie serii paczek pod różne adresy, w możliwie najkrótszym czasie.

Aby komputery kwantowe stały się praktyczne, bezpieczne i przystępne cenowo dla codziennego użytku, potrzeba jeszcze kilku przełomowych rozwiązań technologicznych.

„Dążenie do szybkiego modelowania i testowania złożonych projektów i materiałów – poprzez obliczenia kwantowe – pomoże producentom wyprodukować najwyższej klasy ultra-wydajne materiały, które będą mogły być ostatecznie wykorzystane w branży logistycznej”, wyjaśnił.

Aktualnie realizowane projekty obejmują rozwój nowej generacji samochodowych baterii litowo-siarkowych oraz testowanie projektów samolotów eksploracyjnych, które maksymalizują prędkość, wydajność i zrównoważony rozwój.

W dłuższej perspektywie czasowej wysiłki na rzecz rozwoju technologii kwantowych zaowocują ostatecznie przypadkami zastosowań, które potencjalnie będą miały pozytywny wpływ na różne gałęzie przemysłu.

„Następne pięć lat będzie okresem krytycznym, który pomoże nam określić wykonalność zastosowań obliczeń kwantowych w branży logistycznej w miarę dojrzewania i rozwoju tej technologii”, dodał Baird.

Kontakt Kontakt z Międzynarodowymi Specjalistami