Det siste McKinsey Tech Trends 2022 outlook-rapporten bemerker at den største usikkerheten kvanteteknologier står overfor er tidsrammen som feilkorrigerte kvantedatamaskiner vil bli utviklet.
Til tross for forskningsfremskritt de siste årene, rapporterer McKinseys forskning at kvanteteknologier forblir begynnende og har fått mindre oppmerksomhet enn mer modne teknologier. Men til tross for disse utfordringene, presenterer studien en rekke plausible fordeler som kan oppnås hvis feilraten kan reduseres.
Rodney Zemmel, seniorpartner, McKinsey og global leder, McKinsey Digital, sa: “Kvantedatabehandling gir ikke mening for alle selskaper, men spekteret av potensielle bruksområder vi har sett er bredt, fra biofarma til bilindustrien og, selvfølgelig, telekom og finansielle tjenester.”
Selv om teknologien kan være mange år unna, kan såkalte kvanteinspirerte algoritmer brukes i dag i applikasjoner som prosessoptimalisering.
Ifølge Microsoft, optimering er en klasse av dataproblemer som er primære kandidater for å kjøre på kvantedatamaskiner i fremtiden, og gir en kvantefordel i forhold til klassisk databehandling.
“Å bruke kvanteinspirert optimalisering på problemer i den virkelige verden kan gi bedrifter ny innsikt eller bidra til å redusere kostnadene ved å gjøre prosessene deres mer effektive,” sa selskapet på sin Azure Quantum-nettside, for simulering av kvantealgoritmer på den offentlige skyen Azure.
Blant organisasjonene som ser på kvantedatabehandling i dag er produsenten Bosch. Bosch Automotive Electronics-anlegget i Madrid har begynt å samarbeide med kvantedatabehandlingsspesialisten Multiverse Computing for å bruke kvanteteknologi for å optimalisere produksjonsprosesser.
Produsenten samler inn enorme mengder sensordata fra maskineriet i Madrid-anlegget og håper Multiverses erfaring med å bruke kvanteberegningsoptimaliseringer i finanssektoren kan tilpasses industrielle applikasjoner.
Carlos Conde, teknisk visepresident for Bosch-fabrikken i Madrid, sa: “Samarbeidet med Multiverse er fokusert på å forbedre produktiviteten og konkurranseevnen til fabrikken vår ved å forske på bruken av kvante- og kvanteinspirerte maskinlæringsverktøy, på linje med våre globale Smart Factory-strategi. Vi har store forventninger til resultatene av algoritmeutviklingen ved å bruke våre store data og til å spre denne kunnskapen i Bosch-organisasjonen.»
Nåværende Industry 4.0-innsats i Boschs 240 fabrikker har gjort at produsenten har implementert 120 000 tilkoblede maskiner og mer enn 250 000 enheter. Conde sa at ved å forstå alle dataene som kommer fra disse tilkoblede enhetene, “bruker vi denne informasjonen til å forbedre driften i Madrid-anlegget, for eksempel ytelse, kvalitet og vedlikeholdsplaner”. Selskapet forventer at denne analysen kan øke produktiviteten med opptil 25 %.
Bosch forventer å ha resultater fra den nåværende fasen, som involverer utvikling og implementering av tilpassede kvante- og kvanteinspirerte algoritmer i Madrid-anlegget, senere i år. Hvis det lykkes, er det potensial til å integrere kvanteoptimaliseringer i produksjonsmiljøer på tvers av Bosch-produksjonsanlegg. “Hos Bosch har vi friheten til å forbedre anlegget vårt,” sa Conde.
Hvis alt går som lovet og selskapet oppdager en god mulighet til å bruke kvantealgoritmer, vil en produksjonsdistribusjon i Madrid følge, som baner vei for en bredere utrulling på tvers av konsernets 250 produksjonsanlegg.
BASF er en annen produsent som har jobbet med Multiverse Computing om optimalisering. Denne gangen ser imidlertid ikke kjemiske firmaet på Multiverse Computing for å forbedre industrielle prosesser. I stedet håper den at kvantealgoritmene vil forbedre sine utenlandske valutatransaksjoner (forex).
“Kvantedatabehandling er et lovende felt som har utviklet seg raskt de siste årene,” sa Abhishek Awasthi, medlem av neste generasjons databehandlingsteam hos BASF som jobbet med Multiverse på prosjektet. “Multiverse har et sterkt fokus og ekspertise innen kvanteberegning i finansindustrien, og BASF ønsket å starte et felles prosjekt for å utforske hva vi kan gjøre sammen. Fra våre samtaler med Multiverse tror vi at de kan tilby en betydelig fordel når det gjelder optimalisering av valutatransaksjoner.»
I startfasen er prosjektet fokusert på handel mellom euro og amerikanske dollar. Som Computer Weekly har rapportert tidligere, har BASF også begynt å jobbe med kvantealgoritmeutviklere påske å bruke proprietære algoritmer å forutsi værmønstre for å støtte sin digitale oppdrettsvirksomhet.
Utover optimalisering var Multiverse Computing nylig medforfatter av et papir som diskuterer bruken av kvantebasert maskinsyn i industrielle applikasjoner for å oppdage produksjonsfeil. Basert på testing mot 546 eksempelbilder, beskriver artikkelen benchmarking av kvantemaskinsynsalgoritmer på to støyende kvantedatamaskiner i mellomskala (Nisq).
“Våre resultater viser at kvantemaskinlæring har en lys fremtid når den brukes på problemer i det virkelige liv, og spesifikt på datasynsoppgaver,” skrev avisens forfattere.