Квантовые вычисления в ритейле

129

Немного о технологиях будущего в ритейле. Жил такой немецкий физик Макс Планк, который в 1900 году использовал термин квант (лат. quantum — ​порция или количество») для обозначения минимальной неделимой порции какой-либо величины, например, энергии. Например, квантом света является фотон, квантом действия – постоянная Планка, которая проводит границу между макромиром, где действуют законы механики Ньютона, и микромиром, где действуют законы квантовой механики и определяет масштабы, начиная с которых вступают в силу квантовые эффекты. Есть еще фонон - квант поля звуковых волн в кристалле. Или пока еще не найденный гипотетический квант гравитационного поля — гравитон.

В чем прелесть квантов? А их можно, в том числе, использовать для хранения и обработки информации. Если в обычных классических компьютеров информация хранится и обрабатывается в битах — минимальных единицах данных, которые могут принимать одно из двух значений: 0 или 1. То в квантовых компьютеры используются кубиты (квантовые биты), которые кардинально отличаются от классических битов по своим свойствам. Если упростить, то:

-        Кубит может находиться одновременно в состоянии 0 и 1 с определенной вероятностью.

-        Изменение состояния одного кубита мгновенно влияет на состояние другого — независимо от расстояния между ними. Это позволяет кубитам работать согласованно, усиливая вычислительную мощность. По сути, речь идет о том, что можно было бы назвать информационной телепортацией.

-        При взаимодействии кубитов с внешней средой (тепловые колебания, электромагнитные поля и т. д.), может быть нарушено их квантовое состояние. Это, кстати, одна из главных технических проблем при создании квантовых компьютеров.

К чему я все это рассказываю? С 2020 года в России идет реализация дорожной карты «Квантовые вычисления». Ответственным за реализацию этого проекта является Росатом. Проект в том числе предполагает создание и внедрение полноценных квантовых вычислителей и квантового программного обеспечения (квантовых алгоритмов), благодаря которым будут решены задачи, труднодоступные для современных компьютеров.

Сегодня в России созданы семь квантовых вычислителей на четырех наиболее перспективных физических платформах: два — на ионах, три — на сверхпроводниках, по одному — на атомах и на фотонах. Кстати, всего у трех стран в мире есть вычислители на всех четырех платформах — у нас, в США и Китае.

Сейчас ключевой задачей разработчиков является создание полезного квантового компьютера для реализации реальных производственных задач.

И тут мы наконец добираемся и до ритейла. Именно ритейл – это одна из сфер, в которой есть необходимость быстро обрабатывать огромное количество самых разнообразных данных, связанных с планированием, закупками, управлением запасами, заполненностью складов, логистикой и транспортом, ассортиментом, персоналом и нагрузкой на него.  

Вот Росатом и начал реализацию проектов в области квантовых вычислений с торговой сетью Магнит. Были протестированы квантовые алгоритмы для прогнозирования спроса и планирования поставок в торговые точки из распределительных центров.

На основе линейного программирования был разработан прототип программного продукта, который показал потенциал повышения эффективности планирования отгрузок на 30–40 %.

Понятно, что это только начало, первые ласточки. И до первых промышленных реализаций пройдут еще годы. Но здесь показателен сам факт реализации подобных инновационных проектов именно в ритейле.