Quantum computing: un alleato chiave per raggiungere gli obiettivi di business

Fornito da Rispondere

Nel mondo degli affari, le opportunità per l'applicazione della tecnologia quantistica riguardano l'ottimizzazione: risoluzione di problemi aziendali difficili, riconfigurazione di processi complessi e comprensione delle correlazioni tra set di dati apparentemente disparati. Lo scopo principale del calcolo quantistico è eseguire operazioni computazionalmente costose in un periodo di tempo molto breve, accelerando allo stesso tempo le prestazioni aziendali.

Il Quantum Computing può ottimizzare i processi aziendali per qualsiasi numero di soluzioni, ad esempio massimizzando i rapporti costi/benefici o ottimizzando le risorse finanziarie, le operazioni, la logistica e la gestione della forza lavoro, ottenendo solitamente guadagni finanziari immediati. Molte aziende stanno già utilizzando (o intendono utilizzare) gli algoritmi di ottimizzazione classici. E con quattro casi studio internazionali, Reply ha dimostrato che un approccio quantistico può dare risultati migliori rispetto alle tecniche di ottimizzazione esistenti.

La velocità e la potenza di calcolo sono componenti chiave quando si lavora con i dati. L'uso di hardware accelerato come unità di elaborazione quantistica o unità di elaborazione grafica fornisce le prestazioni necessarie per operazioni che richiedono un'elevata potenza di calcolo. Settori come logistica, finanza e produzione possono trarre notevoli vantaggi da questo approccio. E il qubit, che è un elemento chiave dell'informatica quantistica, consente alle organizzazioni di affrontare le sfide in un modo completamente nuovo. Con la maturazione della tecnologia, la prospettiva che il calcolo quantistico sia a completa disposizione delle aziende, la cosiddetta supremazia quantistica, sembra avvicinarsi.

Negli ultimi anni Reply è stata coinvolta nello sviluppo di proof of concept e progetti che applicano algoritmi quantistici a casi d'uso reali in molte aree di business, fornendo ai clienti risposte concrete ed efficaci ai loro problemi.

Nel 2018 Reply ha ottenuto un assegno di ricerca per l'utilizzo della ricottura quantistica D-Wave della Universities Space Research Association, che fa parte del Quantum Artificial Intelligence Research Program che include partecipanti come NASA e Google. E recentemente, Reply ha pubblicato uno studio nel Intelligenza quantistica Springer rivista peer-reviewed su come una ricottura quantistica può risolvere accuratamente problemi di ottimizzazione complessi.

Esistono diversi modi in cui l'informatica quantistica può essere implementata in contesti del mondo reale, comprese le operazioni finanziarie, logistiche e di trasporto.

Quantum per l'ottimizzazione della finanza

Il calcolo quantistico viene utilizzato per l'ottimizzazione nel regno della finanza. Grazie a un algoritmo quantistico sviluppato con Reply, un istituto di credito è stato in grado di ottimizzare i costi collaterali giornalieri relativi alla negoziazione di derivati ​​over-the-counter (OTC), tenendo conto delle non linearità nel modello e implementando uno strumento di ottimizzazione basato sulla simulazione dedicato per pianificare più scenari.

Il Quantum Computing può essere utilizzato anche per l'ottimizzazione del portafoglio: Reply è stata in grado di aiutare l'istituto a limitare la propria esposizione definendo un insieme di asset con una correlazione minima tra loro. L'analisi dei dati relativi alle correlazioni tra gli asset ha creato un modello non lineare, mentre l'algoritmo quantistico ha consentito di trovare l'allocazione ottimale del portafoglio.

Quantum per la logistica: consegna e ottimizzazione della forza lavoro

Un'altra area chiave su cui si sono concentrati gli esperti di Reply è il mondo delle consegne di merci e della gestione della forza lavoro. Identificare il percorso ottimale per le consegne di merci o le operazioni della forza lavoro è un processo complesso, a causa dell'elevato numero di variabili che entrano in gioco.

Reply ha interpretato entrambi questi problemi di ottimizzazione sotto forma di un algoritmo quantistico, ottenendo risultati di gran lunga migliori rispetto a quelli tipicamente ottenuti utilizzando le tecniche tradizionali. Le soluzioni quantistiche consentono di perfezionare continuamente i modelli, migliorando il realismo e la qualità delle soluzioni o aggiungendo nuovi vincoli come finestre di consegna più ristrette, senza avere un effetto significativo sui tempi di calcolo e allo stesso tempo ottimizzando i rapporti intorno alla distanza del percorso e alla produttività.

Quantum per l'ottimizzazione della piattaforma ferroviaria

Reply è stata coinvolta nella sperimentazione di tecnologie quantistiche nel trasporto ferroviario. Per una stazione ferroviaria che gestisce l'arrivo di 300 treni su 20 linee nell'arco di un'ora, una soluzione che identifica il miglior binario di arrivo, ottimizza i collegamenti passeggeri e gestisce operazioni come la manutenzione e la movimentazione dei treni risolve molte sfide logistiche. In questo caso specifico, ottimizzare significa poter ospitare più treni, garantire più viaggi e quindi aumentare i ricavi. Il progetto, presentato al Congresso mondiale sulla ricerca ferroviaria tenutosi a Tokyo nel novembre 2019, ha permesso di ottenere la combinazione migliore e più efficiente e di massimizzare l'arrivo simultaneo di diversi treni.

Quantum per le telecomunicazioni: pianificazione della rete

Anche il settore delle telecomunicazioni è stato lanciato con successo prove di calcolo quantistico . In questo campo Reply ha collaborato con un operatore di telecomunicazioni per ottimizzare la pianificazione delle celle radio, implementando un algoritmo per la pianificazione dei parametri di rete 4.5G e 5G con un'ottimizzazione del processo 10 volte più veloce rispetto ai metodi tradizionali. Ciò ha anche consentito di perfezionare la pianificazione delle celle radio, fornendo un servizio mobile più performante e affidabile e una migliore esperienza del cliente.

Informatica quantistica: quali sono le prospettive?

La gamma di problemi che possono essere affrontati attraverso il formalismo quantistico è ampia: non si ferma all'ottimizzazione combinatoria ma, invece, si estende ad altre aree come l'apprendimento automatico e la sicurezza quantistica. Le reti neurali quantistiche e le reti Internet quantistiche sono solo due delle più interessanti.

Le prestazioni dei computer quantistici superano di gran lunga le possibilità attuali, aprendoci a una nuova era di conoscenza. Questo è senza dubbio uno sviluppo positivo. Tuttavia, la sicurezza informatica rimane una preoccupazione primaria, motivo per cui la sicurezza informatica quantistica è diventata un argomento di grande rilevanza e sono emerse una serie di misure sofisticate per proteggere le transazioni commerciali e la trasmissione dei dati. Questi includono la distribuzione di chiavi quantistiche, algoritmi di sicurezza quantistica e generatori di numeri casuali quantistici.

Il Quantum Machine Learning (QML), invece, sfrutta al massimo i vantaggi di due temi attuali: il calcolo quantistico e il machine learning. Sebbene QML sia ancora nelle sue fasi iniziali, offre comunque un mondo completamente nuovo di opportunità, combinando le nuove conoscenze fornite dall'apprendimento automatico con il potenziale di calcolo accelerato e la maggiore precisione dei calcoli quantistici.

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