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Mit Quantencomputern den Verkehr intelligent steuern

Verkehrssteuerung ist eines der vielen Gebiete, auf denen Quantencomputer eingesetzt werden könnten. Ein innovatives Zukunfts-Projekt von Volkswagen: Stauvermeidung und Verkürzung von Wartezeiten per Quanten-Algorithmus.

Quantencomputer helfen dabei, Staus in Städten zu vermeiden

12:17 Uhr, Plaça de Catalunya, mitten in Barcelonas Stadtzentrum, sieben Taxen werden gebraucht, sieben sind da. Zufall? Bislang ja, in Zukunft womöglich nicht mehr. Volkswagen-Experten haben auf einem Quantenrechner ein Programm entwickelt, das präzise das zukünftige Verkehrsaufkommen, die Beförderungsnachfrage und die jeweilige Fahrdauer vorausberechnet. Damit helfen sie, Staus zu vermeiden und Wartezeiten zu verkürzen.

Auf einem Quantencomputer von D-Wave, einem der weltweit führenden Unternehmen im Bereich des Quantum Computing, können urbane Bewegungsströme in einer Großstadt wie Barcelona künftig so genau errechnet werden, dass vorhergesagt werden kann, wer welches Fortbewegungsmittel wann und wo verwenden möchte. 

Die Informationen über die Bewegungsströme verwendet Volkswagen, um Verkehrsbetrieben und Taxiunternehmen mitzuteilen, wo und wann sie mit wie vielen Fahrzeugen vor Ort sein sollen. Damit wären Taxen und Busse, die weite Strecken ohne Fahrgäste fahren oder lange auf ihre Kundschaft warten, ebenso Vergangenheit, wie fehlende Fahrzeuge an stark nachgefragten Orten.

Quantencomputer sind Optimierungsspezialisten

Die digitale Prognose der Mobilitäts-Ströme wird auf klassischem Weg errechnet. Die Optimierung der Auto-Flotte allerdings leistet ein Quantenchip. Quantencomputer können hochkomplexe Aufgaben um ein Vielfaches schneller lösen als herkömmliche Super-Rechner. Dazu zählen beispielsweise sogenannte Optimierungsprobleme – vereinfacht geht es dabei um die Frage, wie eine Ressource wie Zeit, Geld oder Energie optimal in einem bestimmten Szenario genutzt werden kann. Mobilität der Zukunft, computerbasiert optimiert, um Menschen das Leben in einer digitalisierten Stadt zu erleichtern.

Techniker arbeitet an einem Quantencomputer von D-Wave

„Was die nun entwickelte Lösung so besonders macht, ist die Möglichkeit, sie grundsätzlich auf jede Stadt skalieren zu können“, sagt Florian Neukart, Principal Scientist im CODE Lab von Volkswagen in San Francisco. „Größe, Infrastruktur, Verkehrsaufkommen – Quantencomputer ermöglicht es uns, unsere Lösung an alle denkbaren Gegebenheiten anzupassen.“  

Robert „Bo“ Ewald, Präsident von D-Wave

Als weltweit erstes Automobilunternehmen erprobt der Volkswagen Konzern intensiv die Nutzung von Quantencomputern. Und das sehr erfolgreich, so Robert „Bo“ Ewald, Präsident von D-Wave: „Die Verbindung unserer hochentwickelten Quantentechnologie mit der Expertise der Volkswagen-Experten ermöglicht es, Alltagsprobleme zu lösen, die schon heute eine große Tragweite haben, durch die zunehmende Urbanisierung in Zukunft aber eine noch größere Dimension annehmen werden. Hier leisten wir gemeinsam Pionierarbeit.“

Volkswagen Group CIO Martin Hofmann stellte das Verkehrssteuerungs-Projekt zum Quantum Computing beim WebSummit in Lissabon vor

Die kürzlich auf der Technologiekonferenz WebSummit vorgestellte Lösung ist der nächste Meilenstein von Volkswagen und D-Wave. Die beiden Unternehmen arbeiten seit 2017 zusammen und haben in einem vorherigen Forschungsprojekt auf Grundlage der Daten von 10.000 öffentlichen Taxen in Peking bereits erfolgreich gezeigt, dass sie mit einem Quantencomputer den Verkehrsfluss in der Mega-Metropole optimieren können. Das nun präsentierte quantenoptimierte Verkehrsleitsystem bietet auch das Potenzial, kommerziell angeboten zu werden.