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量子计算能改变我们供应链问题的路径吗

量子软件开发公司Classiq也这么认为

EP&T杂志

如果有一个解决方案可以在不断变化的条件下优化运输路线,发现新材料,并快速准确地确定期权定价,该怎么办?随着量子计算技术的不断发展,并越来越适用于全球市场,它有潜力为供应链专业人士提供显著的投资回报率和解决方案。

Quantum软件开发公司Classiq表示,它甚至可以解决今年早些时候苏伊士运河封锁的问题。

量子计算机可以解决这类问题

Classiq首席营销官尤瓦尔·博格(Yuval Boger)表示:“当苏伊士运河最近被封锁时,全球航运公司不得不争先恐后。量子计算机可以非常高效地解决这类问题(称为‘旅行推销员问题’),比经典计算机要快得多。”。

Boger说,通过量子计算,货主可以快速确定最佳的运输顺序,包括哪条路线是最快的,哪条路线是最划算的,哪条路线对环境的影响最小,甚至这些路线在一天中会随着交通或天气状况的变化而发生怎样的变化。

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资料来源:Classiq

EP&T就量子计算及其在量子软件开发中的作用与Yuval Boger在Classiq进行了以下问答采访。

详细说明量子计算在供应链管理中的好处,因为它与北美的电子元件分销渠道有关。

量子计算机特别擅长同时进行许多计算。这与一次只能运行一次计算的经典计算机形成对比。

此外,同时计算的数量呈指数增长。例如,如果一台量子计算机可以同时执行一千次计算,那么一台两倍大的量子计算机将能够同时执行一百万次计算。

这种能力特别适合于优化问题,因为优化就是从许多备选方案中选择最佳方案。一般来说,你可以探索的选择越多,解决方案就越好。此外,由于量子计算机同时探索所有这些备选方案,量子计算可能会比经典计算机顺序地考虑它们更快地发现最佳备选方案。在快速应对不断变化的市场环境时,快速找到最佳答案的速度可能具有相当大的价值。

这类优化问题的一个例子就是我们常说的“旅行推销员问题”。这是一类关于在多路线的旅程中寻找最优站点顺序的问题。它被称为“旅行销售人员”,因为这个问题的一个体现是,销售人员需要拜访多个客户,并试图确定首先要拜访哪个客户,然后再拜访哪个客户,等等。当然,送货卡车的多站路线也是一个问题。“最佳”的定义也会随着时间的变化而变化。对于一些人来说,可能是最小化完成路线时间的路线。对其他人来说,考虑到燃料和通行费,这可能是最小的成本。量子计算机对解决这类问题非常有帮助。

Q.在不断变化和不可预测的供应链条件下,量子计算如何优化电子分销面临的挑战。

面对不可预测的供应链状况,分销商可能希望优化其库存水平。分销商希望有足够的库存来满足需求,但同时,避免携带可能过时或损坏的多余库存。有时,这些问题可以通过蒙特卡罗模拟来解决。例如,分销商可能希望每周从其供应商处装运零件,但由于供应链问题,零件的确切数量可能每周不同。蒙特卡罗允许对分销功能做出某些假设——每周将收到多少零件——然后将其与客户的预期需求进行比较。这样的优化可以帮助避免缺货情况,同时优化现金流。

问:目前费力的门级组件设计存在哪些局限性。量子算法如何消除这些传统障碍。

量子计算机需要量子软件算法才能工作。没有软件,硬件就毫无用处,问题是当今量子软件的发展非常有限。

今天的软件开发是在入门级完成的。量子计算机有位(称为量子位——量子位)和门,类似于逻辑门。程序员指定哪个量子位连接到哪个量子门,等等。当你有5或10个量子位时,这可能还行,但如果你有100或1000个量子位,你会发现不可能用这种方式设计和调试电路。

这就是Classiq的用武之地。我们研究了cpu和其他拥有数百万或数十亿个晶体管和逻辑门的芯片是如何设计的,并将同样的原理应用到量子上。用户定义一个高级模型,表示他们想让电路做什么,类似于电子学中的VHDL或Verilog模型。用户还指定他们关心的约束,就像在FPGA编程时一样。然后我们的软件平台在几秒钟内合成一个量子电路。这个电路完成了程序员所要求的并且满足了约束条件。

这是革命性的,原因有很多:首先,它允许轻松构建新的算法。人们可以关注量子程序的功能,而不是量子电路是如何构建的。其次,这是一个巨大的时间节省。重做一个量子电路可能需要几周时间。现在只需要几分钟。第三,它鳞片。我们可以很容易地产生电路,利用即将到来的更大的量子位数。第四,你不再需要雇佣一个量子信息科学博士来建造量子电路。

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