Un ingeniero de Volkswagen trabaja en tecnología de computación cuántica.
Futuro de la movilidad

Volkswagen lleva la revolución informática cuántica del laboratorio a la planta

Futuro de la movilidad

Volkswagen lleva la revolución informática cuántica del laboratorio a la planta

15 de julio de 2021

Desde inteligencia artificial hasta computación en la nube y más, Volkswagen Group of America tiene una de las carteras más potentes de desarrollo tecnológico de la industria automotriz. Eso también incluye la investigación y el desarrollo en informática cuántica, una esfera en la que Volkswagen ha trabajado junto a innovadores clave para llevar la vanguardia en innovación al uso en el mundo real.

La informática cuántica utiliza la naturaleza imprecisa de la mecánica cuántica: la física de cómo interactúan los átomos individuales y las partículas subatómicas. Mientras que en una computadora tradicional cada dato se expresa en última instancia como un "uno" o un "cero" binario, la informática cuántica se basa en partículas llamadas "qubits" que pueden ser uno, cero o ambos. Dependiendo del número de qubits que pueda gestionar su chip, una máquina cuántica puede aprovechar una enorme potencia de cálculo para resolver tareas específicas.

Los investigadores creen que las computadoras cuánticas podrían enfrentar desafíos con los que incluso las computadoras tradicionales más poderosas batallan. Si bien las computadoras cuánticas siguen siendo bastante experimentales, ha comenzado una carrera global por desarrollar nuevas máquinas, y las empresas han empezado a encontrar formas de utilizarlas para superar los desafíos del mundo real. En la industria automotriz, el Grupo Volkswagen ha liderado el camino al lanzar un equipo especializado y dedicado a la investigación de la computación cuántica en 2016.

"Vemos un gran potencial para la informática cuántica en todo nuestro negocio", dice Florian Neukart, director del Volkswagen Group Data:Lab. “Muchos desafíos en la industria automotriz pueden beneficiarse de la potencia inherente que la informática cuántica puede generar”.

Un tema sobre el que Neukart insiste es que el equipo de investigación de Volkswagen no quiere quedarse en el ámbito académico. “No estamos interesados en investigar por investigar. Queremos llevar esta tecnología al mundo real", señala.

Un ingeniero de Volkswagen trabaja en la computadora cuántica D-Wave.

 

Desde hace casi cinco años, los expertos de Volkswagen han estado investigando nuevas formas de aplicar la computación cuántica a los retos cotidianos, dijo David Von Dollen, científico de datos principal de Volkswagen Group of America. Alrededor de 10 personas trabajan con la computación cuántica en Volkswagen en Estados Unidos y Alemania. Desde 2017, Volkswagen se ha asociado con la empresa canadiense de computación cuántica D-Wave, y posteriormente se unió a la unidad de computación cuántica de Google en el área de investigación.

“Nos enfocamos en el resultado, en probar cosas, en poner en uso las aplicaciones”, dijo Von Dollen.

Un campo importante es la movilidad: en 2019, el equipo de Volkswagen trabajó con D-Wave para presentar el primer sistema de enrutamiento de tráfico en vivo que dependía de la informática cuántica. La prueba utilizó autobuses en Lisboa, Portugal, para predecir los volúmenes de tráfico y los viajes de ruta a fin de minimizar los tiempos de espera de los pasajeros y los tiempos de viaje de los autobuses, evitando los embotellamiento y haciendo que el flujo de tráfico fuera lo más eficiente posible. El equipo tiene muchas más ideas y proyectos en curso, agregó Von Dollen.

Gráfico que representa las capacidades de la función Volkswagen Quantum Routing utilizada para la gestión de rutas y tráfico.

 

"Desde el punto de vista empresarial, siempre nos hacemos las mismas preguntas", añadió Neukart. "¿Dónde podría la informática cuántica ayudar a resolver un problema en nuestra empresa? ¿Una aplicación cuántica sería realmente más eficiente que un algoritmo clásico en este caso? Y en caso afirmativo, ¿cómo se podría hacer?”

Un ejemplo se ha dado en una parte clave de la fábrica de automóviles: el taller de pintura. Cualquier carrocería de vehículo que entra en el taller de pintura requiere uno de dos tipos de imprimación, dependiendo del color final del vehículo. Cambiar entre tipos de imprimación resta velocidad en la producción y aumenta los costos, pero en una línea de montaje compleja, tales costos eran necesario para mantener los vehículos en movimiento.

Tradicionalmente, una taller de pintura podría promediar una pequeña cantidad de vehículos con un tipo de imprimación antes de necesitar detener la línea y cambiar. Con un nuevo algoritmo generado mediante informática cuántica, diseñado para maximizar la eficiencia del taller de pintura sin frenar el ensamblaje en general, el taller podría ahora trabajar con una cantidad significativamente mayor de vehículos de una sola vez. Tal sistema podría conectarse pronto a las fábricas de Volkswagen en Alemania y, finalmente, en todo el mundo.

"Los desafíos como estos pueden sonar simples, pero en algunos casos requerirán niveles casi superiores de potencia para resolver con hardware tradicional", explicó Von Dollen.

El equipo de Volkswagen también ha aplicado la informática cuántica a los precios de los vehículos con el objetivo de ayudar a alcanzar el equilibrio adecuado con la demanda de los clientes. Aun más allá, ven el potencial para otros usos, como el desarrollo de nuevos materiales o la determinación de dónde se deben ubicar las nuevas estaciones de carga de vehículos eléctricos con el fin de maximizar su utilidad.

“Todo lo que aprendemos ahora puede darnos una ventaja en el futuro”, dijo Neukart. “Algunos desafíos y dudas en campos como la ciencia de los materiales solo pueden resolverse a través del cálculo cuántico. En otras áreas, podemos tomar un problema que podría requerir una semana de capacidad de procesamiento clásica y resolverlo en un día o menos”.

Neukart dijo que Volkswagen ocupa un lugar único en la informática cuántica tanto como investigador como usuario final en el mundo de los automóviles, pero que la complejidad y el potencial de la tecnología ha sido una razón clave por la que Volkswagen le ha podido encontrar usos en el mundo real.

“Queremos ser líderes en mostrar aplicaciones para el mundo real en la esfera de la movilidad”, agregó Von Dollen, “y creo que de verdad estamos impulsando su progreso”.

Encuentre una investigación reciente sobre la aplicación de taller de pintura mencionada   aquí.Opens an external link