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Quantencomputer zur Verkehrsfluss-Optimierung – Forschungsprojekt erfolgreich

Quantencomputer für Verkehrsfluss-Optimierung
Foto: pixabay.de

Erstes Forschungsprojekt: Fahrzeiten von 10.000 Taxis in Beijing deutlich verkürzt

Als weltweit erstes Automobilunternehmen erprobt Volkswagen intensiv die Nutzung von Quantencomputern. Hierzu arbeitet der Konzern mit dem kanadischen Quantencomputer-Spezialisten D-Wave Systems zusammen. Auf der CeBIT 2017 haben heute beide Unternehmen ihre Kooperation bekanntgegeben. In einem ersten Forschungsprojekt haben IT-Experten von Volkswagen auf einem D-Wave-Quantencomputer 2000Q bereits erfolgreich einen Algorithmus zur Verkehrsflussoptimierung entwickelt und erprobt.

Dr. Martin Hofmann,  CIO des Volkswagen Konzerns: „Quantencomputing ist Supercomputing der nächsten Generation und kann uns enorme Fortschritte in allen wichtigen Zukunftsfeldern der IT und Digitalisierung bringen. In der strategischen Zusammenarbeit mit D-Wave lernen wir, das enorme Rechenpotenzial eines Quantencomputers sinnvoll zu nutzen. Wir gehen damit einen weiteren großen Schritt in die digitale Zukunft des  Volkswagen Konzerns.“

Robert „Bo“ Ewald,  President D-Wave International, sagte: „Die Experten von Volkswagen haben nicht lange benötigt, bis sie auf unserem Quantum-Computer einen Algorithmus entwickelt und getestet hatten. Damit ist es ihnen gelungen, ein schwieriges Optimierungsproblem zu lösen. Wir sind zuversichtlich, dass sie weiter gut vorankommen und mit ihrem automobilen und wissenschaftlichen Know-how künftig schwierige Alltagsprobleme lösen können.“

Volkswagen IT-Experten nutzen Quantencomputer: (v.l.) Dr. Christian Seidel, Senior Data Scientist im Data Lab der Volkswagen Konzern-IT in München, Robert „Bo” Ewald, President D-Wave International, Dr. Martin Hofmann, CIO des Volkswagen Konzerns, Dr. Florian Neukart, Principal Data Scientist im Code Lab der Volkswagen Konzern-IT in San Francisco. Foto: VW Group

In einem ersten Forschungsprojekt haben Data-Scientists und Big-Data-Experten von Volkswagen auf Grundlage der Daten von 10.000 öffentlichen Taxis in Beijing erfolgreich gezeigt, dass sie mit einem Quantencomputer den Verkehrsfluss in der Mega-Metropole optimieren können. Im Zuge der Kooperation mit D-Wave werden weitere Projekte folgen. Zunächst geht es dabei um den weiteren Aufbau von Fachwissen und unternehmerisch sinnvolle Anwendungsmöglichkeiten.

Dr. Florian Neukart,  Principal Data Scientist im Code Lab der Volkswagen Konzern-IT in San Francisco: „Unser erstes Forschungsprojekt der Verkehrsflussoptimierung in Beijing zeigt erfolgreich, wie ein Algorithmus auf einem Quantencomputer Fahrzeuge in einer Metropole so intelligent lenken kann, dass Staus vermieden werden. Das Ergebnis stimmt uns zuversichtlich für weitere Anwendungen auf dem Quantencomputer. Großen Wert legen wir dabei auf den Open-Source-Ansatz: Unsere Arbeit soll transparent und für Dritte nachprüfbar sein.“

Der Volkswagen Konzern ist weltweit das erste Automobilunternehmen, das sich intensiv mit Quantencomputer-Technologie befasst. Die Konzern-IT erwartet ein breites Feld an Einsatzmöglichkeiten, etwa in den Bereichen autonomes Fahren, Robotic Enterprise (KI-gestützte Prozesssteuerung), vernetzte Fertigung, maschinelles Lernen und intelligente Mobilitätslösungen.

Quantencomputer können bestimmte hochkomplexe Aufgaben um ein Vielfaches schneller lösen als herkömmliche Super-Rechner (siehe [1]). Das Rechenprinzip eines Quantencomputers, etwa jener von D-Wave Systems, eignet sich dafür besonders, weil es auf sogenannte Optimierungsprobleme spezialisiert ist. Vereinfacht geht es dabei um die Frage, wie eine Ressource wie Zeit, Geld oder Energie optimal in einem bestimmten Szenario genutzt werden kann. Die Komplexität dieser Aufgabe und damit der Rechenaufwand wachsen mit der Anzahl der Faktoren exponentiell, so dass herkömmliche digitale Rechner an ihre Grenzen stoßen.


[1]  HINTERGRUND

D-Wave wurde 1999 gegründet. Die seit 2011 vorgestellten, von Google, der Nasa und anderen genutzten D-Wave-Rechner gelten als sogenannte Adiabatische Quantencomputer (hier aktueller in Englisch). „Im Dezember 2015 stellten NASA und Google den angeblich ersten funktionierenden Quantencomputer der Firma D-Wave Systems der Öffentlichkeit vor. Der Quantencomputer, der speziell für die Lösung von Optimierungsproblemen entwickelt wurde, soll eine ihm gestellte Aufgabe 100 Millionen mal schneller lösen können als ein herkömmlicher Computer. Dies erreicht er durch einen supraleitenden Prozessor mit mehr als 1.000 Qubits (genannt 1000+ Qubits, ausgelegt auf 1.152 Qubits), der auf eine Temperatur von nur 15 mK herabgekühlt wurde.“ (Zitat: Wikipedia | Quelle: GoogleBlog)