Từ trí tuệ nhân tạo đến điện toán đám mây và hơn thế nữa, Tập đoàn Volkswagen của Mỹ có một trong những danh mục phát triển công nghệ tích cực nhất trong lĩnh vực ô tô. Điều đó cũng bao gồm nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực điện toán lượng tử, một lĩnh vực mà Volkswagen đã làm việc cùng với các nhà đổi mới chủ chốt để đưa những đổi mới tiên tiến vào sử dụng trong thế giới thực.
Tính toán lượng tử sử dụng bản chất không chính xác của cơ học lượng tử – vật lý về cách các nguyên tử và hạt hạ nguyên tử tương tác với nhau. Trong đó mỗi phần dữ liệu trong máy tính truyền thống cuối cùng được biểu thị dưới dạng nhị phân “một” hoặc “không”, máy tính lượng tử dựa trên các hạt được gọi là “qubit” có thể là một, không hoặc cả hai. Tùy thuộc vào số lượng qubit mà chip của nó có thể quản lý, một cỗ máy lượng tử có thể tận dụng sức mạnh tính toán to lớn để giải quyết các tác vụ cụ thể.
Các nhà nghiên cứu tin rằng máy tính lượng tử có thể giải quyết những thách thức mà ngay cả những máy tính truyền thống mạnh mẽ nhất cũng phải vật lộn. Trong khi máy tính lượng tử vẫn còn mang tính thử nghiệm cao, một cuộc chạy đua toàn cầu để phát triển các máy mới đã bắt đầu và các công ty bắt đầu tìm cách áp dụng chúng vào những thách thức trong thế giới thực. Trong ngành công nghiệp ô tô, Tập đoàn Volkswagen đã dẫn đầu, thành lập một nhóm chuyên nghiên cứu điện toán lượng tử vào năm 2016.
Florian Neukart, Giám đốc, Dữ liệu: Phòng thí nghiệm của Tập đoàn Volkswagen cho biết: “Chúng tôi nhận thấy tiềm năng to lớn cho điện toán lượng tử trong toàn bộ hoạt động kinh doanh của mình. “Nhiều thách thức trong ngành công nghiệp ô tô có thể được hưởng lợi từ việc điện toán lượng tử công suất vốn có có thể tạo ra.”
Các nhà nghiên cứu tin rằng điện toán lượng tử có tiềm năng mở ra các lĩnh vực khám phá mới. Bản quyền © D-Wave Systems Inc.
Một vấn đề Neukart kiên quyết là nhóm nghiên cứu của Volkswagen không muốn ở lại lĩnh vực học thuật. “Chúng tôi không quan tâm đến việc nghiên cứu vì lợi ích của nghiên cứu. Chúng tôi muốn đưa công nghệ này vào thế giới thực, ”anh nói.
David Von Dollen, trưởng nhóm khoa học dữ liệu của Tập đoàn Volkswagen Mỹ, cho biết trong gần 5 năm nay, các chuyên gia Volkswagen đã nghiên cứu để tìm ra những phương pháp mới để ứng dụng điện toán lượng tử vào những thách thức hàng ngày. Khoảng 10 người làm việc với điện toán lượng tử tại Volkswagen ở Mỹ và Đức. Kể từ năm 2017, Volkswagen đã hợp tác với công ty máy tính lượng tử D-Wave của Canada và sau đó đã tham gia với đơn vị điện toán lượng tử của Google để nghiên cứu.
“Chúng tôi tập trung vào đầu ra, vào việc thử mọi thứ, vào việc đưa các ứng dụng vào sử dụng,” Von Dollen nói.
Một lĩnh vực chính là tính di động: Vào năm 2019, nhóm Volkswagen đã làm việc với D-Wave để chứng minh hệ thống định tuyến giao thông trực tiếp đầu tiên dựa trên điện toán lượng tử. Thử nghiệm đã sử dụng xe buýt ở Lisbon, Bồ Đào Nha, để dự đoán lưu lượng giao thông và lộ trình các chuyến đi nhằm giảm thiểu thời gian chờ đợi của hành khách và thời gian đi lại của xe buýt, tránh tắc đường và giúp lưu lượng giao thông hiệu quả nhất có thể. Và nhóm còn có nhiều ý tưởng hơn và các dự án đang thực hiện, Von Dollen nói thêm.
Neukart nói thêm: “Xuất phát từ quan điểm doanh nghiệp, chúng tôi luôn kiểm tra các câu hỏi tương tự. “Máy tính lượng tử có thể giúp giải quyết một vấn đề ở đâu trong công ty của chúng tôi? Liệu một ứng dụng lượng tử có thực sự hiệu quả hơn một thuật toán cổ điển ở đây không? Và nếu có, làm thế nào điều này có thể được thực hiện? “
Một ví dụ đã xảy ra ở một bộ phận quan trọng của nhà máy sản xuất ô tô – xưởng sơn. Mỗi thùng xe khi bước vào xưởng sơn đều yêu cầu một trong hai loại sơn lót, tùy thuộc vào màu xe cuối cùng. Thay đổi giữa các loại sơn lót làm chậm quá trình sản xuất và tăng chi phí, nhưng trên một dây chuyền lắp ráp phức tạp, chi phí đó là cần thiết để giữ cho các phương tiện di chuyển.
Theo truyền thống, một cửa hàng sơn có thể lấy trung bình một số lượng nhỏ xe của một loại sơn lót trước khi cần dừng dây và chuyển xe. Sử dụng một thuật toán mới được hỗ trợ bởi tính toán lượng tử, được thiết kế để tối đa hóa hiệu quả của xưởng sơn mà không làm chậm quá trình lắp ráp tổng thể, các cửa hàng giờ đây có thể chạy liên tiếp nhiều xe hơn đáng kể. Hệ thống đó có thể sớm đi vào hoạt động trực tuyến tại các nhà máy của Volkswagen ở Đức và cuối cùng là trên toàn thế giới.
Von Dollen giải thích: “Những thử thách như thế này nghe có vẻ đơn giản, nhưng trong một số trường hợp sẽ yêu cầu mức sức mạnh gần như siêu máy tính để giải quyết bằng phần cứng truyền thống.
Nhóm Volkswagen cũng đã áp dụng điện toán lượng tử vào việc định giá xe để giúp tạo ra sự cân bằng phù hợp với nhu cầu của khách hàng. Xa hơn, họ nhìn thấy tiềm năng cho các mục đích sử dụng khác, chẳng hạn như phát triển vật liệu mới hoặc tìm ra vị trí nên đặt các trạm sạc xe điện mới để tối đa hóa tính hữu dụng của chúng.
Neukart nói: “Mọi thứ chúng ta học được bây giờ có thể mang lại lợi thế cho chúng ta trong tương lai. “Một số thách thức và câu hỏi trong các lĩnh vực như khoa học vật liệu chỉ có thể giải quyết được thông qua tính toán lượng tử. Trong các lĩnh vực khác, chúng tôi có thể giải quyết một vấn đề có thể yêu cầu một tuần năng lực tính toán cổ điển và hoàn thành nó trong một ngày hoặc ít hơn. ”
Neukart cho biết Volkswagen có một vị trí độc nhất trong lĩnh vực điện toán lượng tử với tư cách vừa là nhà nghiên cứu vừa là người dùng cuối trong thế giới ô tô, nhưng do sự phức tạp và tiềm năng của công nghệ, đó là lý do chính khiến Volkswagen có thể tìm ra những ứng dụng thực tế cho nó.
“Chúng tôi muốn dẫn đầu trong việc hiển thị các ứng dụng thực tế trong không gian di động,” Von Dollen nói thêm “và tôi nghĩ rằng chúng tôi đang thực sự thúc đẩy lĩnh vực này về phía trước”.
