La tecnologia quantistica applicata alla mobilità

La congestione del traffico è un problema comune in tutte le aree ad alta concentrazione di popolazione e ha un impatto negativo sulla vita quotidiana di ciascuno di noi in termini di tempo, costi e ambiente. A Bangkok, in Tailandia, una delle città con più traffico al mondo, DENSO sta sfruttando le potenzialità dell'informatica quantistica per prevedere la congestione sulle strade e reindirizzare migliaia di automobilisti su percorsi alternativi al fine di ridurre il traffico della città.

In questo articolo, vi spieghiamo come ciò sia possibile e quali saranno gli scenari futuri, grazie al potenziale della tecnologia, nella gestione del traffico per la riduzione della congestione sulle strade di tutto il mondo.

Che cos'è il Quantum Computing?

Il Quantum Computing è un’innovazione informatica emergente che non dovrebbe impattare direttamente sulla nostra società e sugli individui sino ai prossimi 4-5 anni.

Mentre i computer convenzionali sono in grado di risolvere compiti complessi attraverso l'automazione, i dati e l'autoapprendimento, i computer quantistici vanno oltre e sono in grado di risolvere un numero significativamente più elevato di attività complesse nello stesso tempo e con una rapidità di esecuzione decisamente superiore ai computer tradizionali. I nuovi computer sono decisamente performanti nel risolvere i "problemi di ottimizzazione", ad esempio l’analisi di quanto una risorsa come il tempo o l'energia possa essere utilizzata in modo ottimale in uno scenario specifico.

Ad oggi, i computer quantistici sono fisicamente molto grandi, troppo grandi per essere montati sugli automezzi. Tuttavia, una volta implementati nell' ”Internet of Things” - la connessione a Internet di ogni tipologia di oggetto fisico, alcune finora impensabili, cioè nel momento in cui avviene la digitalizzazione - è possibile collegare la tecnologia di calcolo quantistica ai sensori a bordo della vettura per visualizzare e utilizzare i dati ai fini del miglioramento della qualità e sicurezza alla guida. Le informazioni possono quindi essere analizzate, controllate e ottimizzate per assistere i veicoli connessi a prendere decisioni più intelligenti, in tempo reale.

Perché l'industria automobilistica ha bisogno di computer quantistici?

Ogni conducente lo sa: attraversando una città o trascorrendo lungo tempo in viaggio, prima o poi arriva il momento in cui improvvisamente il traffico rallenta e si ferma. La prima cosa che la maggior parte di noi in simili situazioni è portato a fare è controllare i sistemi di navigazione satellitare per identificare percorsi alternativi che evitino la congestione. Tuttavia, a molti conducenti viene mostrato lo stesso percorso "alternativo" e in breve tempo diventa congestionato anch’esso. Gli ingorghi iniziano a verificarsi in successione e nessuno è in grado di evitarli.

In una situazione ideale, con differenti percorsi alternativi, i veicoli verrebbero indirizzati sulle diverse alternative piuttosto che solo su uno, assicurando così un risparmio di tempo significativo e una drastica riduzione della cogestione stradale.

Il problema, oggi, è che i tipici sistemi di navigazione satellitare si basano su una tecnologia di elaborazione standardizzata per ricalcolare i percorsi indirizzando le vetture sugli stessi percorsi. Ad esempio: se un'auto ha tre percorsi e ci sono due auto, sono disponibili un totale di nove combinazioni (3 x 3) e alcune combinazioni sono congestionate. Un modello di soluzione di congestione del traffico semplificato calcola le nove combinazioni, giudica una combinazione congestionata e non dovrebbe essere selezionata e trova il percorso migliore. Tuttavia, in realtà, se un'auto ha tre percorsi e nove combinazioni, dieci auto potrebbero avere 60.000 combinazioni di possibili percorsi; 20 auto potrebbero avere 3,5 miliardi di combinazioni e 30 auto fino a 20 trilioni di combinazioni. I computer convenzionali richiederebbero un'eternità per calcolare ogni percorso alternativo per garantire l'eliminazione della congestione. Ecco perché è necessario il calcolo quantistico.

In che modo DENSO utilizza i computer quantistici?

Secondo un recente articolo pubblicato sul Bangkok Post, la città è stata classificata tra le peggiori al mondo per congestione del traffico. I conducenti che si ritrovano intrappolati nel traffico guardano ai loro sistemi di navigazione per trovare un'alternativa. A tutti i conducenti viene però mostrato lo stesso percorso e più strade si congestionano. Per analizzare il percorso ottimale per ogni singolo veicolo è necessaria una quantità di calcoli enorme. Nel progetto "Ottimizza il Momento", DENSO si impegna a calcolare tutti questi percorsi con l'aiuto di computer quantistici.

La tecnologia viene utilizzata per eseguire calcoli sull'enorme numero di auto circolanti a Bangkok e sulle rotte che prendono sfruttando i benefici della tecnologia quantistica e degli algoritmi per identificare in modo efficiente soluzioni ottimali. La soluzione di calcolo quantistico di DENSO consente di calcolare percorsi ottimali in tempo reale, mostrando alle auto percorsi diversi per ottimizzare il traffico dell'intera città, riducendo gli ingorghi. Questo è un tipico problema di ottimizzazione che Denso, grazie a questa nuova tecnologia, è in grado di gestire e ottimizzare migliorando significativamente la situazione e, di conseguenza, la qualità della vita degli automobilisti.

Sebbene la tecnologia possa sembrare ad alcuni rivoluzionaria, è in realtà il prossimo step naturale nello sviluppo dell’innovazione dei veicoli autonomi .

DENSO è già nota per le sue innovazioni applicabili alle vetture elettriche , per l’avanguardia dei suoi progetti di sensoristica, per gli studi e le applicazioni sulla connettività e l'efficienza dei veicoli e sta sviluppando ulteriormente la sua tecnologia per contribuire a migliorare ulteriormente l'esperienza della mobilità.

La tecnologia quantistica, applicata ai progetti DENSO, non solo aiuterà a semplificare il flusso del traffico nelle aree urbane, ma impatterà anche nel numero di incidenti permettendo di salvare vite umane e migliorare la rapidità di intervento dei veicoli di emergenza.