Ford e Microsoft pesquisam a redução dos congestionamentos com a computação quântica

A Ford está desenvolvendo um projeto-piloto de pesquisa com a Microsoft que usa tecnologia inspirada na computação quântica para simular a movimentação de milhares de veículos e reduzir os congestionamentos.

“A computação quântica pode transformar a indústria automobilística e o modo como nos movimentamos”, diz Ken Washington, diretor de Tecnologia da Ford. “Na hora do rush, vários motoristas solicitam ao mesmo tempo as rotas mais curtas possíveis, mas os serviços de navegação atuais não levam em conta o número de usuários de rotas semelhantes.”

Segundo ele, é como se cada pessoa de uma família, ao se preparar de manhã para ir ao trabalho e à escola, recebesse orientação individual de um aplicativo para sair mais rápido: provavelmente haveria um congestionamento no banheiro. O mesmo princípio vale para milhares de pessoas numa cidade.

O objetivo do estudo é substituir o roteamento individualizado por um sistema capaz de considerar o deslocamento de vários usuários e sugerir caminhos que reduzam o número de veículos nas mesmas vias. Isso pode economizar tempo para todos, mas exige muitos recursos computacionais.

Os computadores tradicionais não conseguem processar tanta informação rapidamente e é aí que entra a computação quântica. Os computadores existentes traduzem a informação em 1 ou 0 – também conhecido como bit. Mas um computador quântico pode processar a informação em bit quântico (ou um qubit), que pode existir simultaneamente em dois estados diferentes antes de ser medido. Após a medição, no entanto, 1 ou 0 aparece aleatoriamente e a probabilidade de cada um é determinada por um conjunto de regras chamado de mecânica quântica.

Em última análise, isso permite que um computador quântico processe informações em uma velocidade mais rápida. A tentativa de simular recursos de um computador quântico numa máquina com hardware não quântico levaram à tecnologia de inspiração quântica – algoritmos poderosos que imitam certos comportamentos quânticos e são executados em hardware convencional especializado. Isso permite obter alguns benefícios antes que o hardware quântico esteja totalmente disponível.

Com capacidade de processar grande volume de dados, a computação quântica poderá fornecer rotas otimizadas para os motoristas, criando um fluxo de tráfego mais eficiente e com menos emissões.

“Usando o que aprendemos sobre computação quântica com o hardware já disponível, não precisamos esperar a chegada em larga escala dos computadores quânticos para tirar proveito dessa tecnologia. Com algoritmos quânticos personalizados para problemas específicos, podemos trazer melhorias mensuráveis na vida das pessoas”, diz Julie Love, lider de negócios em computação quântica da Microsoft.

“Testamos junto com a Microsoft várias possibilidades, incluindo uma simulação com até 5.000 veículos – cada um com dez opções de rotas diferentes – solicitando simultaneamente rotas ligadas ao metrô de Seattle. Em 20 segundos, foram fornecidas sugestões de rotas equilibradas que reduziram em 73% o congestionamento total comparado ao roteamento ‘egoísta’. O tempo médio de viagem também caiu 8% – uma economia de mais de 55.000 horas anuais em congestionamentos”, diz Ken Washington.

Esse sucesso levou a Ford a expandir a parceria com a Microsoft para melhorar ainda mais o algoritmo e estudar sua aplicação em cenários mais reais. O objetivo é entender como o método se comporta diante de variáveis como, por exemplo, quando algumas ruas estão fechadas ou se alguns motoristas decidirem não seguir as rotas sugeridas, para que o roteamento balanceado possa trazer melhorias concretas para as cidades.

Fonte: Ford Brasil