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2021/6/25 15:48

量子计算赋能新领域 助力Nippon Steel改善工厂调度

C114通信网  余予

C114讯 北京时间6月25日消息(余予)全球钢铁制造商Nippon Steel日前与剑桥量子计算公司 (CQC)和霍尼韦尔合作优化工厂调度问题。

据了解,Nippon Steel是世界上最大的钢铁制造商之一。这家总部位于东京的公司在 2019 年便生产了超过 5000 万吨的钢铁产品。

Nippon Steel长期以来一直在先进的计算和技术上进行投资,以帮助员工优化调度并最大限度地提高工作效率。现在,它正将注意力放在量子计算上。

Nippon Steel首席研究员 Koji Hirano 表示,“钢铁厂的调度是我们面临的最大后勤挑战之一,我们一直在寻找简化和改进的方法。”

复杂的问题

制造钢铁需要多个步骤,几十年来保持不变。工厂首先将铁矿石、煤和其他材料加工成钢片(铁和碳的合金),然后将其转化为产品。

原材料、中间产品以及多个订单、订单类型(钢材等级)和尺寸、生产数量、期限和其他规格等因素,钢铁厂的运转复杂性显著增加。

考虑到变量的数量,简化或优化生产过程或调度是具有挑战性的。但它也代表了一个可以显著提高效率和降低运营成本的领域。

上述挑战并非钢铁制造业独有,类似的组合优化问题在全球制造业、运输业和分销系统中同样存在。

即使是使用当今的超级计算机,也很难找到最佳解决方案。量子计算机利用某些量子物理现象同时表示多个解决方案并从中找到最佳解决方案,这使其非常适合应对此类优化挑战。

前景光明

然而,今天的量子系统仍处于初期阶段,还不能解决所有存在的变量,因此 CQC 和Nippon Steel制定了一个具有代表性的问题。系统模型 H1 只需几步即可找到最佳解决方案。

“我们将这个问题扩展到更大的实例上,实验结果令人激动。”Mehdi Bozzo Rey表示,“这个实验展示了系统模型 H1同现代量子算法相结合产生的效果以及这项新兴技术的前景。”

霍尼韦尔量子解决方案总裁 Tony Uttley 表示,这一合作展示了公司是如何使用量子计算机来解决复杂的现实世界问题。

 “Nippon Steel和剑桥量子计算合作的实验结果表明,量子计算将成为公司寻求竞争优势的强大工具,”他表示。

扩展应用领域

本月早些时候,霍尼韦尔宣布旗下业务部门霍尼韦尔量子系统(HQS)与剑桥量子计算合并组建全球最大的独立量子计算公司。

在CQC的首席执行官兼创始人Ilyas Khan和Uttley看来,与新日铁的合作意味着新公司将把研究重点放在解决全球挑战上。

“高效且有效的供应链对社会至关重要,供应链的任何中断都可能产生巨大的影响,”Ilyas Khan 表示,“霍尼韦尔和 CQC 正利用量子计算减少供应链中断的情况,我们希望将其应用于各个行业。”

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