空客公司的量子挑战：将量子计算用于解决企业问题
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空中客车公司面临的持续性挑战为我们展示了将应用科学中的学术性研究用于解决企业问题的潜在途径。
空中客车公司正在寻求将量子计算领域中最优秀的人才汇聚在一起，通过开展全年竞赛的方式推动航空设计、优化和建模工作。
竞争目标之一是找到量子计算可以在哪些领域超越传统高性能计算（HPC）。挑战分为五个方面，涉及飞机爬升优化、计算流体动力学、构建用于求解偏微分方程的量子神经网络、翼盒设计优化和飞机载荷优化。
量子计算机目前仍然处于起步阶段，当前的目标是延长量子比特（量子位）在开始恶化之前保持稳定状态的时长。这种高度不稳定状态可以维持的时间越长，量子计算机可有效执行的功能就越多，甚至可提供比目前最先进的计算机更高的计算能力。
空中客车蓝天研究实验室负责人Thierry Botter博士表示，该公司多年来一直在航空领域测试量子计算，尤其是在去年通过风险投资部门对QC Ware进行了投资。
他说：“我们对此保持着务实的态度。我们不会问‘今天它们是否可以实现？’这样的问题，而是关注是否有迹象表明未来量子计算机会具有优势，以及我们目前应当如何为未来做好准备。”他还补充道，此次竞赛还将被拓展，以“尽可能广泛地”与量子计算社区合作。
“我们制定了如飞行物理学等许多与我们核心业务有关的问题，并向社区提出了挑战，目的是帮助我们了解量子计算的前景、潜力以及如何利用这项新技术来解决其中的一些问题。”
Botter在3月份的采访中表示，已有来自45个不同国家的350名参与者注册报名参加竞争，这表明全球对此都有着强烈的兴趣。他说：“这将会让我们在提交期结束时变得更加兴奋。现在我们还处于早期阶段，个别团队正在制作他们提交的作品和想法。”
起飞
虽然一次飞行当中巡航阶段保持的时间最长，同时航空公司认为这对于优化燃料与时间至关重要，但是由于廉价航空公司的激烈竞争，短途飞行也变得越来越多，这意味着爬升和下降期间的燃料优化对航空公司的盈收来说也变得非常关键。
Botter称：“第一个问题陈述与飞机飞行的第一部分有关。这个问题不是关于从跑道到巡航高度，而是从飞行起点开始，相对靠近飞机的起飞点。我们希望绘制爬升曲线，从飞行的早期阶段直到飞机达到巡航高度，因为我们希望优化这一段飞行。”
优化工作可以通过各种方式测量和计算，但是其核心是减少时间或燃料消耗或是两者的组合，这是关键。
“我们能否优化飞行的早期阶段？这是个问题，”Botter说。“有一些经典的方法可以解决这个问题，而且我们也知道这些方法，但这不是这个问题的重点，我们应当将自己放在未来并提出一个问题：量子计算机能否帮助我们找到可更好解决这一问题的方案？如果是这样，那么我们将如何进行计算？为了获得更好更优的解决方案，我们还需要做些什么工作呢？”
提交方案的参与者被要求提供他们的流程及其方法的详细信息，以及通过小规模模拟运行得出潜在性能的一些指标参数。这么做是为了即使实际运行问题的资源有限，空中客车公司和其他评委也能够衡量出性能提升的程度。
在挑战结束之后，空中客车希望直接与获胜者合作，为他们提供昂贵的量子计算硬件，以便他们可以使用真正的量子技术来测试这些问题。
此外，Botter还表示，尽管近期的量子计算机不会像未来的误差校正型量子计算机一样强大，但它们“可能会带来一些额外的优势”。
“问题是怎么使用以及应用在哪里？我认为这是空中客车公司和众多参与者需要完成的重要工作，找到那些需要量子计算机的关键性应用程序，未来我们还将会进一步引入误差校正型量子计算机。”
量子应用
量子应用中的很大一部分将采用在实验室环境中已经成熟并由专业学者推动的技术，然后将其应用到现实世界当中。
他说：“除了航空航天领域，从金融部门到能源部门再到运输部门等等，许多其他部门也在关注量子计算能够如何帮助自己。如何让所有人都参与进来并测试学术研究实验室的研发成果，这是量子应用在全球面临的一个巨大挑战。”
从根本上说，Botter认为量子计算是一种潜在的改变游戏规则的技术，但前提是学术界和行业要进行合作。
“有尽可能多的参与者和尽可能多最终用户的参与，将可改善和加速量子计算机的开发，让其能够更快地适用于所有应用程序。这是非常罕见的情况，因为在这种情况中只有赢家。每个问题的计算都很困难，相当具有挑战性，并且需要大量的计算。量子计算这种更好更先进的技術可以在计算方面提供帮助。”
卫星视觉优化也是量子大显身手的一个领域（不过这超出了此次挑战的范围）。“今天我们有一张由许多地球观测卫星组成的观测网。这些观测卫星在成像能力方面各有特色，并且位于各自的轨道上。我们想要实现的成像优化是让它们共同组成了一套成像设备，然后尽可能地将客户的请求映射到这些设备当中。
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