重新思考火車以量子容量延遲

火車延誤可以幫助您停止工作，經濟損失和放鬆陷阱。但是，火車規劃非常複雜：在傳統計算機上解決大型運輸網絡可能需要數小時或幾天，當不當行為（例如火車故障或道路事故）需要更快的解決方案時。

馬里蘭州大學巴爾的摩縣（UMBC）的研究人員進行的一項研究重點是巴爾的摩輕鐵路，電車網絡的混合道路，在巴爾的摩 – 量詞市的汽車計算中使用汽車來解決此問題，以結合物理學，計算機科學和數學的方法來解決此問題。

有工作 出版 在雜誌中 科學報告場地

在他的新文章中，塞巴斯蒂安·德納（Sebastian Defner），物理學副教授；埃默里（Emery）的郵報 – 芝士蓋伊·斯圖特（Guy Duset）；博士候選人賴斯·羅伯遜；波蘭科學院理論和應用計算機科學研究所的Krzysztof Domino和BartłomiejGardas的員工檢查了量子設備是否可以在實際條件下管理火車。

該團隊使用了量子計算機固有的“噪聲” – 不希望的違規行為會導致與放射線相似的效果 – 對火車的不可預測時間進行建模。

他們的結果表明，量子計算機可以解決運輸計劃中的問題，但是使用量子設備的更高級設備，尤其是對於大型網絡。

軌道上的事故

Douset和Robertson討論了巴爾的摩的Camden Yards High -Sppeed Iron Station的工作，而Ivolga Basball的球迷通過常規間隔和隆隆的卡車從火車上卸下。他們的熱情被城市院長削弱了，他們的聲音升到了巴爾的摩經過的Reilinka輕型汽車的轟鳴聲之上。

Duset說：“您需要多少時間才能在兩個站點之間到達它們之間有許多常見的基礎架構之間的時間 – 您無法準確預測它。”這次事故使計劃複雜化，但是團隊的多樣化經驗是理論物理學，算法設計和量子設備的設計 – 涵蓋的創意解決方案。

噪音應該不好

當前的量子計算機被歸類為“ NISQ”或“嘈雜的中間量子”，發音為“ Nisk”。這意味著它們很容易出現中等功率的錯誤。研究人員沒有打擊噪音，而是用它來模擬每天的事故，因為交通延遲。

Duset解釋說：“ NISQ中的“ N”表示“嘈雜”，但這並不意味著噪聲應該始終是有害的。我們想知道，也許我們是否可以使用該設備遵守的噪音作為對混亂和事故進行建模的工具。”

該團隊檢查了其對兩台不同量子計算機的方法，其中一台是IONQ，其中一家是馬里蘭州的總部，另一台是D-Wave。每個公司的量子設備使用量子位或立方體，以相同的方式處理信息。

該研究小組能夠在D-Wave系統中最多可解決計劃的問題，該系統中包含數千個立方體，而在IONQ 25 Quad中只有兩列火車。

關於該原理確認的這項工作表明，量子計算機可以解決特定的問題，儘管它們的速度不比經典的超級計算機更快或便宜，用於大型實驗的費用約為65,000美元。

新文章的高級作者Defner說：“我們已經證明您已經可以解決目前可用的設備解決實際問題。”該研究強調了更大，嘈雜的量子系統來處理大型網絡的需求。

結合經驗，擴大機會

潛在暴露是顯著的；快速傳輸可以防止網絡上的故障。

Duset說：“如果您在火車網絡中遇到問題，那麼一切都應該停止，直到您至少在該區域轉移 – 您花了時間來提出一個新的時間表，最初的問題就越具有破壞性。”

哲學博士羅伯遜（Robertson）是計算機科學領域的候選人，他補充說：“在接下來的幾代量子技術中，我們可以解決的問題將越來越多，正在越來越多，正在接近對當前硬件不溶的問題。”

羅伯遜計算機科學的背景補充了團隊的身體經驗。

“其他人可以幫助我進行物理的直覺，然後我可以通過提供一種可以用來測試他們的想法的算法或使用某些計算直覺來幫助他們，在開發量子解決方案時，我們可以使用這些算法。”

Deffner補充說：“量子信息科學確實是跨學科的。”它也與UMBC計算機科學和電氣部門有關，並且具有數學準備。

在火車外

這種跨學科的量子方法最終可以優化物流，財務組合或檢測具有復雜，隨機變量的藥物。該研究包括針對理論的Deffner研究小組的實際量子設備外觀的編碼，理論建模和實驗。

根據Defner的說法，巴爾的摩系統上的工作是一個有趣的測試，因為Lightrail鏈接從工作中轉移到不受通往城市的交通影響到Tram Navigation Streets並停止巴爾的摩內部的交通信號燈的火車。

Defner說：“從他的異常特徵來看，這只是一個獨特的問題。當然，在本地系統上工作很酷。”

UMBC團隊結合了各種知識，將量子噪聲轉向，為有效解決方案的實際問題鋪平了道路。