北京時(shí)間6月25日消息(余予)全球鋼鐵制造商N(yùn)ippon Steel日前與劍橋量子計(jì)算公司 (CQC)和霍尼韋爾合作優(yōu)化工廠調(diào)度問題。
據(jù)了解,Nippon Steel是世界上最大的鋼鐵制造商之一。這家總部位于東京的公司在 2019 年便生產(chǎn)了超過 5000 萬噸的鋼鐵產(chǎn)品。
Nippon Steel長期以來一直在先進(jìn)的計(jì)算和技術(shù)上進(jìn)行投資,以幫助員工優(yōu)化調(diào)度并最大限度地提高工作效率。現(xiàn)在,它正將注意力放在量子計(jì)算上。
Nippon Steel首席研究員 Koji Hirano 表示,“鋼鐵廠的調(diào)度是我們面臨的最大后勤挑戰(zhàn)之一,我們一直在尋找簡化和改進(jìn)的方法。”
復(fù)雜的問題
制造鋼鐵需要多個(gè)步驟,幾十年來保持不變。工廠首先將鐵礦石、煤和其他材料加工成鋼片(鐵和碳的合金),然后將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。
原材料、中間產(chǎn)品以及多個(gè)訂單、訂單類型(鋼材等級(jí))和尺寸、生產(chǎn)數(shù)量、期限和其他規(guī)格等因素,鋼鐵廠的運(yùn)轉(zhuǎn)復(fù)雜性顯著增加。
考慮到變量的數(shù)量,簡化或優(yōu)化生產(chǎn)過程或調(diào)度是具有挑戰(zhàn)性的。但它也代表了一個(gè)可以顯著提高效率和降低運(yùn)營成本的領(lǐng)域。
上述挑戰(zhàn)并非鋼鐵制造業(yè)獨(dú)有,類似的組合優(yōu)化問題在全球制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)和分銷系統(tǒng)中同樣存在。
即使是使用當(dāng)今的超級(jí)計(jì)算機(jī),也很難找到最佳解決方案。量子計(jì)算機(jī)利用某些量子物理現(xiàn)象同時(shí)表示多個(gè)解決方案并從中找到最佳解決方案,這使其非常適合應(yīng)對此類優(yōu)化挑戰(zhàn)。
前景光明
然而,今天的量子系統(tǒng)仍處于初期階段,還不能解決所有存在的變量,因此 CQC 和Nippon Steel制定了一個(gè)具有代表性的問題。系統(tǒng)模型 H1 只需幾步即可找到最佳解決方案。
“我們將這個(gè)問題擴(kuò)展到更大的實(shí)例上,實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人激動(dòng)。”Mehdi Bozzo Rey表示,“這個(gè)實(shí)驗(yàn)展示了系統(tǒng)模型 H1同現(xiàn)代量子算法相結(jié)合產(chǎn)生的效果以及這項(xiàng)新興技術(shù)的前景。”
霍尼韋爾量子解決方案總裁 Tony Uttley 表示,這一合作展示了公司是如何使用量子計(jì)算機(jī)來解決復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界問題。
“Nippon Steel和劍橋量子計(jì)算合作的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,量子計(jì)算將成為公司尋求競爭優(yōu)勢的強(qiáng)大工具,”他表示。
擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域
本月早些時(shí)候,霍尼韋爾宣布旗下業(yè)務(wù)部門霍尼韋爾量子系統(tǒng)(HQS)與劍橋量子計(jì)算合并組建全球最大的獨(dú)立量子計(jì)算公司。
對于CQC的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Ilyas Khan和Uttley來說,與新日鐵的合作表明新公司將把研究重點(diǎn)放在解決全球挑戰(zhàn)上。
“高效且有效的供應(yīng)鏈對社會(huì)至關(guān)重要,供應(yīng)鏈的任何中斷都可能產(chǎn)生巨大的影響,”Ilyas Khan 表示,“霍尼韋爾和 CQC 正利用量子計(jì)算減少供應(yīng)鏈中斷的情況,我們希望將其應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。”
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