量子计算正开始进入真实铁路调度场景。
据Cryptopolitan 7月20日(当地时间)报道,IQM Quantum Computers与德国国有铁路运营商Deutsche Bahn围绕德国5座城市、190条列车运行线路,完成了一项混合量子调度测试。此次测试直接采用真实列车时刻表数据,验证的运行方案组合多达9.85万种。
从测试方法看,IQM将完整的调度问题先在高性能计算环境中拆分为多个子问题,再把其中部分优化任务交由量子处理器求解,随后将结果返回主系统,最终生成列车运行时刻表。
研究团队在求解过程中引入了量子近似优化算法(QAOA):整体运行计划仍由经典计算系统统筹,量子处理器则负责特定局部优化任务。相关结果已被收录在IQM发布的白皮书中。
此次测试传递出三点关键信号。
首先,在现阶段可获得的量子硬件条件下,系统已经能够生成可实际使用的列车时刻表。这意味着,在完整容错量子计算机尚未落地之前,企业和机构已可以通过混合架构,在真实业务中验证量子优化的可行性。
其次,随着处理规模扩大,系统性能呈现改善趋势。研究团队表示,量子处理器参与度越高,结果质量提升越明显,且这种关系具有统计显著性。这也意味着,未来随着量子处理器性能提升,在无需大幅改动现有软件架构的情况下,有望支持更复杂、更精细的调度方案生成。
再次,整个流程并非停留在仿真层面。IQM表示,从问题拆分、量子求解到结果输出,均由其系统完成;此次测试使用的是真实量子硬件,而非单纯模拟环境,并最终产出了可用结果。
IQM首席科学家Ines de Vega表示,此次合作表明,量子计算机已经发展到可以处理工业规模优化问题的阶段。她说,与Deutsche Bahn的联合测试证明,量子计算当下就能够提供实际价值,同时也展示了一条可随硬件能力提升而持续扩展的技术路径。
Deutsche Bahn量子技术负责人Manfred Rick也表示,量子计算并非短期热潮。在他看来,将高性能计算与量子计算结合并用于求解真实工业问题,意味着这一技术正进一步逼近“量子优势”。
不过,本次测试仍基于预先设定运行条件的固定时刻表。现实铁路运营中,列车晚点、线路封闭、设备故障等突发变量频繁出现,运行状态可能在几分钟内就发生变化,因此实时响应能力仍是关键考验。
研究团队认为,随着量子硬件性能继续提升,在同一混合架构下,系统未来也有望更快生成应对方案,为调度决策提供支持。
放眼行业,全球科技企业也在持续加码量子计算。IBM今年6月宣布,未来5年将投资100亿美元,并计划在2029年前推出首台容错量子计算机。美国商务部今年5月也表示,IBM在设立名为Anderon的独立业务实体的过程中,将获得10亿美元规模的补贴支持,该实体预计将成为美国首个纯量子代工业务。
资本市场对量子计算相关进展同样反应敏感。IBM股价往往会随量子计算消息明显波动,但在市场预期转弱时也可能出现较大回调。公司将于22日美股收盘后发布2026年第二季度业绩。在此前负面预披露后,市场已下调其业绩预期。
业内人士认为,Deutsche Bahn此次测试展示了量子计算从实验室示范走向真实工业调度场景的可能性。接下来更关键的问题在于:当铁路运营进入包含延误、故障等高不确定性的实时环境后,这一方法能否同样稳定产出有效结果。