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Computación cuántica aplicada. Manufacturing & Automotive

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Computación Cuántica

Computación cuántica aplicada. Manufacturing & Automotive

Beatriz Varona | nov 22, 2020

Los dos anteriores artículos de esta serie de “Computación Cuántica Aplicada”, trataban sobre Energía & Utilities y Banca & Servicios Financieros. En este artículo de la misma serie, nos vamos a centrar en otras dos de sus múltiples aplicaciones, el manufacturing y la industria de la automoción.

Recordamos que las computadoras cuánticas aprovechan las propiedades de la mecánica cuántica. Estas utilizan bits cuánticos, también llamados qubits que, mediante el principio de superposición, permiten realizar múltiples operaciones a la vez. De esta forma se obtienen resultados a problemas complejos mucho más rápido que utilizando una computadora convencional.

La gran velocidad de procesamiento de esta nueva tecnología cuántica traerá avances en el campo del manufacturing y la fabricación industrial. También se prevé que mejore la seguridad de los automóviles y ayude con la optimización del tráfico. Así como también facilitará la conducción autónoma y la fabricación de nuevas baterías o materiales para automóviles eléctricos.

En el ámbito del manufacturing y la fabricación industrial, sobre todo cuando se trata de grandes empresas, pueden surgir muchos problemas de optimización en la cadena de suministro, tanto en la adquisición de productos, como en la producción o distribución. Por ejemplo, en el último año, han aumentado de forma significativa las necesidades de pedidos online y estos son cada vez más complejos y personalizados, por lo que es necesario planificar itinerarios de distribución de paquetes, que cada día son más complejos, algo que puede llegar a ser complicado para los ordenadores convencionales.

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A la hora de planificar los recorridos de distribución de paquetes, los ordenadores cuánticos podrán calcular miles de combinaciones de forma simultánea de manera más eficaz a cómo lo hace una computadora clásica. El fin es obtener las rutas óptimas para realizar entregas e incluso los trayectos más cortos para llegar a varios lugares en el menor tiempo. La gran velocidad que se espera que adopten los computadores cuánticos en los próximos años puede ser capaz de resolver estos problemas. También se podrán realizar planes de logística mucho más eficientes para las empresas, lo que supondrá un gran ahorro para estas.

Una de las empresas pioneras en el sector de la automoción y la computación cuántica y que ya está trabajando para aprovechar esta tecnología emergente, es la compañía alemana Volkswagen. Esta anunció en 2017 su colaboración con la empresa de computación cuántica canadiense D-Wave, y han desarrollado un sistema inteligente de control y optimización del tráfico. Este sistema innovador, llamado Volkswagen Traffic Management, cuenta con un sistema de predicción de los volúmenes de tráfico futuros en la ciudad, la demanda de transporte y la duración de cada viaje. Los expertos de Volkswagen pretenden evitar los atascos y acortar los tiempos de espera mediante algoritmos cuánticos.

Este sistema de optimización del tráfico fue demostrado con éxito en un proyecto de investigación basado en el flujo de tráfico de Beijing, en el que fueron usados los datos de 10.000 taxis públicos para realizar los cálculos en una computadora cuántica.

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Volkswagen Traffic Management con Computación Cuántica Lisboa. Fuente: Volkswagenag

El algoritmo de optimización del tráfico se probó en Lisboa como un proyecto piloto. Volkswagen, el pasado año 2019, se asoció con la compañía de transporte público de Lisboa Carris, con el fin de equipar a 9 autobuses, llamados “Quantum Shuttle”, con un sistema de gestión del tráfico que utilizaba una computadora cuántica D-Wave. Prácticamente en tiempo real, calculaba la ruta más rápida para cada autobús de forma individual. Los tiempos de espera de los pasajeros se redujeron considerablemente y se mejoró el flujo de tráfico, evitando los atascos incluso en hora punta.

Próximamente se prevé que el algoritmo de gestión del tráfico se ponga en marcha en otras ciudades como Barcelona, aunque Volkswagen, planea desarrollar este proyecto ofertándolo de forma comercial. En el futuro, las entidades de transporte público, las compañías de taxis y los distribuidores de servicios de transporte de todas partes del mundo, podrán gestionar sus vehículos de manera más eficiente utilizando este algoritmo cuántico, minimizando así los tiempos de espera para los pasajeros.

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Volkswagen Traffic Management con Computación Cuántica Barcelona. Fuente: Volkswagenag

Un campo en el que va a ser muy importante la computación cuántica será en el de la conducción autónoma, ya que, al aumentar la capacidad de cálculo, se van a poder implementar nuevos mecanismos de conducción segura o reacción ante situaciones de riesgo. También se podrá mejorar la seguridad informática del automóvil y la seguridad de sus ocupantes, elementos imprescindibles para el futuro de este campo. Además, como ya comentábamos en el artículo “5G. Inicios y Proyección”, la puesta en marcha de la tecnología 5G va a bajar el tiempo de latencia, por lo que la comunicación de los vehículos autónomos con las señales de tráfico o los sensores en carretera será mucho más rápida. La combinación de los ordenadores cuánticos con la tecnología 5G, es posible que sea un gran avance en la comercialización de vehículos autónomos.

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Ilustración Sistema de Conducción Autónoma. Fuente: Microsoft News

Los nuevos procesadores cuánticos también van a permitir la optimización, el diseño y la fabricación de nuevos materiales para la construcción de vehículos. Incluso esta tecnología podrá simular los intercambios de enlaces moleculares que se producen en los procesos de combustión con mucha más precisión, lo que puede suponer un gran ahorro energético para las empresas y ser de gran ayuda para el medio ambiente, reduciendo considerablemente la huella de carbono.

En cuanto a los coches eléctricos, se podrán hacer simulaciones de la estructura química de las baterías eléctricas mediante computadoras cuánticas, con el fin de fabricar baterías de alto rendimiento a medida para cada modelo de vehículo.

Las aplicaciones de la computación cuántica se están extendiendo a todas las áreas. Lo que está claro es seguramente suponga un antes y un después tanto en la industria de la automoción como en el manufacturing. Tendremos que estar pendientes para presenciar hasta dónde llegará esta tecnología en el futuro y ver si finalmente supone una revolución en la informática tal y como la conocemos.

Bibliografía:

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