2021 年夏天，Innovate UK KTN 量子技术知识转移经理 Najwa Sidqi 就量子计算在制造业中的应用和用例采访了 D-wave Systems 产品管理副总裁 Murray Thom。 D-wave 是量子计算系统、软件和服务的全球领导者，也是唯一一家同时构建退火和门模型量子计算机的供应商。 KTN 与英国其他领先的量子技术专家曾于 2018 年在其前往加拿大的量子技术全球专家团期间访问了温哥华的 D-wave。
什么是 D-wave Systems，其核心技术是什么？
“D-wave Systems 已经存在 20 多年，我们的使命实际上是通过量子应用为客户带来商业应用的实用价值。这确实通过技术空间为我们做出了很多决定，选择了量子计算模型我们正在使用的信息，这样我们就可以构建这项新技术，帮助我们了解世界实际运作的基本原理，同时也帮助我们解决行业中的重要问题。”量子退火在量子计算中处于什么位置它是如何工作的？
“量子计算机的概念依赖于交换经典计算机的构建块并利用量子力学效应进行有用的工作。量子力学变得像一个信息存储单元，你将大量信息放入这些构建块的量子力学状态中。在其他模型中，尤其是在量子退火模型中，您正在使用量子力学来帮助您快速通过一组经典解决方案进行移动。“对于制造问题，您可能正在安排一组送货卡车的时间表，并且您想要查看他们可以做的所有可能路线。都是经典的sol议案。我向您展示的穿过城市的任何路线都是任何人都能理解的路线，但是您可以采用大量可能的路线组合。事实上，即使只有数百个决策变量，你最终也会有比宇宙中的粒子更多的可能选择。“所以，这就是量子退火。在某种程度上，它与经典计算有很大不同，但也是互补的，因此我们有机会在业务中将我们传统上使用的经典计算机与新的量子计算机结合起来，以帮助我们获得真正高质量的解决方案。”在哪里做您认为量子退火对制造业的影响最大吗？
“就创建实用的量子应用程序而言，量子退火的一大优点是您无需成为量子物理学家即可对量子计算机进行编程。事实上，您可以使用笔记本电脑编写所有经典的程序使用 Python 和开源库。当你发送问题时，你会得到回复并立即解释这些答案。“当然，如果你是一名量子物理学家，你可以深入研究技术堆栈较低部分的细节，但那些我们在编写软件和尝试解决现实世界业务问题的开发范围内。量子退火炉主要针对（并且有用）的问题类别是组合优化（系统优化的技术术语，其中要做出离散决策或不连续变化的参数）。“最近的一项研究在 5000 家公司中发现，有三分之一的公司因为解决时间太复杂而放弃了重要的业务问题。这与使用计算机或人类大规模解决工业问题有关。是否有使用 D-wave 退火炉解决工业挑战的示例？lenges？
“我们已经看到在以制造和物流为重点的行业、生命科学和制药以及金融领域取得了很多进展，特别是在优化方面，还有一些协作示例。我们与大众密切合作；他们很早就开始了实际量子应用的职业生涯，我们正在研究移动应用。他们能够构建第一个实用的生产应用程序，他们在里斯本安排会议巴士。他们还使用量子计算开发了一个涂装车间调度应用程序，以减少浪费和成本。该任务在我们的量子计算机上运行，可以减少 80% 的油漆。另一个例子是日本一家主要的汽车零部件制造商 Denso，该公司使用量子计算来 st研究制造车间和自动驾驶车辆，并在不同站点之间移动它们并运送设备。他们的操作非常复杂，存储在整个加拿大西部，面积超过 300 万平方公里，有许多复杂的操作、点系统和交付。我们能够与他们密切合作，帮助他们优化杂货店，将解决问题的时间从 25 小时减少到两分钟。”工业和制造业特别是使用 D 波退火炉的途径是什么？您是否打算将其提供给更多样化的用户？
“我们在 D-wave 上创建了 LEAP 量子云服务，通过免费注册即可访问我们的量子计算机。这允许直接在量子计算机上运行演示并接收答案。这是世界上第一个实时量化tum计算云服务，它还集成了一整套学习资源，帮助你了解什么是量子计算机，它们最适合解决什么问题，它还引入了我们的海洋软件开发包，它是用Python编写的。 “技术堆栈和开源软件易于访问，易于引入您的组织并易于开始编写程序。我们还创建了一个可搜索的示例列表，您可以在线找到基于该系统构建的 250 个早期应用程序中的一些示例。如果您正在寻找商业条款，那么我们可以选择购买更多的计算时间和我们在那里的一些混合求解器时间的访问权。”您目前关注的主要领域是什么，其他领域是什么您希望在未来扩展的行业？
“我们专注于制造和物流以及制药和生命科学。已经有很多应用在材料模拟、蛋白质设计和治疗学以及金融业方面进行研究，其中进行了大量计算以优化金融安全和定价、信用风险建模和类似应用。我们一直在寻求提倡并为其他行业和其他垂直领域带来机会。”您最引以为豪的量子成就是什么？您是如何参与其中的？
“当我开始使用 D-wave Systems 时，我们甚至不知道我们是否可以构建量子计算机，而现在 Advantage 量子计算机具有 5000 个量子位、15 路连接，并且是人类有史以来能够访问的最大的可编程量子系统。所以，这是我一直非常兴奋的事情。 2018 年，我们在 Science 和 Nature 期刊上发表了两篇重要文章，证明我们可以使用我们的量子计算机来模拟其他量子系统的材料并预测了解它们的特性 - 这太棒了。团队现在更广泛了——有这么多有才华的人参与其中。看到所有这些都在系统中融合在一起真是令人兴奋。让我真正感到兴奋的是，我们正在建立一个系统，让我们可以更好地了解世界的基本性质，例如在我去的杂货店看到“节约食品”的成果。“我们正在帮助他们在实际应用和现实世界中使用这项技术来提高运营效率并更好地运营他们的系统，特别是当你看看他们在 2020 年面临的问题时，COVID-19 以及它如何创造运营挑战。所以，这是一段非常激动人心的旅程。”最近y，D-wave 宣布计划通过与 DPCM Capital, Inc. 的交易将商业量子计算引入公共市场。您可以在此处阅读相关信息。要查看 D-wave 的完整记录，请单击此处。密码：D-waveDr。 Najwa Sidqi 是英国 Innovate UK KTN 的量子技术知识转移经理。她目前的职责是通过为主要利益相关者定期举行会议和活动并联系更广泛的社区，提高人们对量子科学及其在最终用户领域的应用的认识。Najwa 最近完成了英国和欧洲量子景观的绘制。在 Innovate UK KTN 之前，Najwa 是 Helia Photonics 的 Marie Skłodowska-Curie 早期研究员，在那里她完成了量子应用低损耗反射镜的博士学位。 Najwa 之前曾在 STMicroelectronics、Minatec 和 Saint-Gobain.Mur 等世界知名组织担任微电子和大面积玻璃镀膜工程师的多个职位ray Thom 是 D-Wave 的产品管理副总裁，在量子计算行业拥有近 20 年的经验。在 D-Wave 之前的职位上，他负责 Leap 量子云服务和 Ocean 开源工具的开发和交付。他带领团队从事与算法、应用程序和性能测试相关的客户项目。他甚至手工组装了几台早期的量子计算机。
