Da quattro anni BMW si prepara a essere pronta per il quantum.
Immagine: Johannes Simon/Staff/Getty Images News
Il calcolo quantistico potrebbe essere ancora in una fase iniziale, ma la BMW ha tranquillamente avviato piani per il momento in cui raggiunge la maturità.
Più di recente, l'azienda ha appena lanciato una “sfida di calcolo quantistico”: una richiesta di talenti progettata per incoraggiare le organizzazioni esterne a trovare soluzioni che aiutino la casa automobilistica a sfruttare al meglio le tecnologie quantistiche.
“È una ricerca di gemme nascoste”, dice a ZDNet Oliver Wick, scout tecnologico presso BMW Research and Technology.
“È un messaggio chiaro al mondo che BMW sta lavorando sulla quantistica, e se disponi di algoritmi innovativi o di un ottimo hardware, allora vieni da noi e possiamo verificare se possiamo usarlo per BMW.”
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La sfida, gestita in collaborazione con la divisione di calcolo quantistico di Amazon AWS Braket, si rivolge a società, startup e accademici con un semplice passo: trovare soluzioni quantistiche ai problemi che BMW ha identificato.
In particolare, spiega Wick, BMW vuole vedere affrontate quattro sfide. Nella fase di pre-produzione, gli algoritmi quantistici potrebbero aiutare a ottimizzare la configurazione delle funzionalità per il numero limitato di auto che possono essere assemblate per vari test, in modo che il maggior numero possibile di test possa essere eseguito con una quantità minima di risorse.
Allo stesso modo, gli algoritmi di ottimizzazione potrebbero migliorare il posizionamento dei sensori sui veicoli, per garantire che le configurazioni finali dei sensori possano rilevare in modo affidabile gli ostacoli in diversi scenari di guida, cosa che sta diventando sempre più importante man mano che la guida autonoma diventa più comune.
I candidati sono stati anche invitati a presentare idee per la simulazione della deformazione del materiale durante la produzione, per prevedere in anticipo problemi costosi, nonché per l'uso dell'apprendimento automatico quantistico per classificare imperfezioni, crepe e graffi durante l'ispezione di qualità automatizzata.
I partecipanti sono tenuti a presentare una proposta concettuale per una qualsiasi delle quattro sfide, dopodiché una giuria di esperti selezionerà le idee più promettenti. I candidati prescelti avranno quindi alcuni mesi per sviluppare le loro soluzioni su Amazon Braket, prima di presentarle il prossimo dicembre. Le idee vincenti guadagneranno un contratto con BMW per implementare i loro progetti in piloti reali.
“Stiamo usando il potere della folla per risolvere i nostri problemi all'interno della BMW”, afferma Wick.
La sfida quantistica è solo l'ultimo sviluppo di una strategia che mira a spingere in modo aggressivo la prontezza quantistica dell'azienda.
I computer ad alte prestazioni di BMW gestiscono attualmente 2.000 attività al giorno, che vanno dalle visualizzazioni di fascia alta alle simulazioni di incidenti; ma anche i sistemi più sofisticati di oggi stanno rapidamente raggiungendo i loro limiti di calcolo.
I computer quantistici, tuttavia, un giorno potrebbero eseguire calcoli esponenzialmente più velocemente, il che significa che potrebbero risolvere problemi che i computer classici trovano intrattabili. Ad esempio, la quantità di potenza di calcolo richiesta per ottimizzare il posizionamento dei sensori del veicolo si sta rivelando sempre più difficile da affrontare per gli algoritmi classici; gli algoritmi quantistici, d'altra parte, potrebbero trovare soluzioni in pochi minuti. A livello di produzione di BMW, questo potrebbe significare un enorme valore commerciale.
Wick spiega che il potenziale dei computer quantistici è stato identificato dall'azienda già nel 2017. È subito seguito un rapporto tecnico per acquisire alcune conoscenze sulla tecnologia e sui suoi fornitori chiave, prima che iniziassero i lavori sulle prove di concetto.
In questa fase, afferma Wick, la sfida più grande era trovare il business case per l'informatica quantistica. “Abbiamo avviato le prove di concetto nell'ottimizzazione o nella pianificazione, ma quelle erano attività in cui non era incluso alcun caso aziendale”, afferma Wick. “Inizialmente, tutti sono venuti da me chiedendomi perché avevamo bisogno del calcolo quantistico”.
Ma ora le prove dei concetti stanno lentamente iniziando a emergere come progetti di business. Una delle prime proposte di ricerca dell'azienda, ad esempio, ha esaminato l'uso di computer quantistici per calcolare il circuito ottimale da seguire per un robot che sigilla i giunti di saldatura su un veicolo. Più di recente, BMW ha svelato di aver compiuto progressi nella progettazione di algoritmi quantistici per la gestione della catena di approvvigionamento, che sono stati testati con successo sul sistema a 10 qubit di Honeywell.
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BMW afferma di aver identificato oltre 50 sfide in varie fasi della catena del valore in cui il calcolo quantistico potrebbe fornire vantaggi significativi, quattro dei quali sono stati ora delegati alla folla grazie alla sfida quantistica.
In altre parole, da un tipo di sforzo del cielo blu, l'informatica quantistica è ora solidamente impiantata nella strategia di BMW. “Ora abbiamo creato due team, uno nel reparto sviluppo e uno nel reparto IT”, afferma Wick. “Da questa prospettiva, abbiamo integrato il computer quantistico nella nostra strategia”.
Le partnership sono fondamentali per questo approccio. Lo scorso giugno, BMW ha co-fondato il Quantum Technology and Application Consortium (QUTAC), insieme ad aziende che vanno da Bosch a Volkswagen. L'obiettivo, afferma Wick, è quello di elaborare una serie di problemi condivisi tra diversi settori, per unire le forze nella ricerca di soluzioni che possano poi essere applicate a ciascun caso d'uso specifico.
BMW fornisce anche 5,1 milioni di euro (6 milioni di dollari) all'Università di Monaco per sostenere una cattedra, che dovrebbe condurre ricerche sull'applicazione delle tecnologie quantistiche ai problemi del settore come quelli affrontati da BMW.
Ma solo perché l'informatica quantistica è diventata parte della strategia aziendale di BMW non significa che la tecnologia stia già generando valore. I computer quantistici sono ancora dispositivi sperimentali su piccola scala che sono assolutamente incapaci di eseguire programmi abbastanza grandi da essere utili. Sono conosciuti come Noisy, Intermediate-Scale Quantum Computers (NISQ), un termine che riflette quanto rimane emergente la tecnologia.
“Siamo nell'era NISQ e avremo bisogno di computer quantistici migliori”, afferma Wick. “Personalmente, penso che potremmo iniziare ad avere vantaggi commerciali in cinque anni. Ma ciò non significa che dovremmo aspettare cinque anni, rilassarci e lasciare che altre aziende facciano il lavoro”.
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Prepararsi a computer quantistici su larga scala significa sviluppare partnership con i migliori talenti, depositare brevetti per proteggere la proprietà intellettuale, ma anche capire molto bene i processi aziendali per saperli riformare.
“Hai bisogno di immaginazione per ripensare ai tuoi processi”, afferma Wick. “Posso immaginare che nei prossimi 20 anni, i clienti BMW siederanno davanti a uno schermo e configureranno la propria BMW in tempo reale, ad esempio. A questo serve il calcolo quantistico: ripensare a processi e configurazioni”.
La sfida più grande per ora, secondo Wick, è comprendere appieno l'ecosistema quantistico in continua espansione, per assicurarsi che gli algoritmi quantistici giusti siano dotati dell'hardware quantistico giusto per risolvere il problema aziendale giusto.
È più facile a dirsi che a farsi in un campo brulicante di attività e dove il rumore e la realtà possono essere difficili da distinguere. L'informatica quantistica si sta rapidamente unendo a blockchain, AR, VR e altri nell'elenco delle parole d'ordine popolari e Wick può contare solo sulla sua esperienza come scout tecnologico per assicurarsi che l'azienda non cada nel clamore quantistico.
Nell'industria automobilistica, i concorrenti di BMW si stanno preparando per l'informatica quantistica per cambiare anche i processi aziendali. Volkswagen, per esempio, è entrata presto nel carrozzone e da allora ha ampliato le sue capacità. La pressione è per non restare indietro nella corsa alle tecnologie quantistiche, o almeno così sembrerebbe – e BMW sta chiarendo che vuole essere in testa.
Quantum Computing
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