早在今年7月份，福特汽車公司就與美國宇航局旗下量子人工智能實驗室(QuAIL)簽署一份價值10萬美元的合同《太空行動協(xié)議》(Space Act Agreement)，但直到近日才為外界獲悉。

雖然福特公司明確表示和NASA的合作并非針對自動駕駛，但考慮到福特公司在自動駕駛上的百年布局，利用航天局的量子計算機來進一步推進其自動駕駛汽車的研究還是此次合作的最終目的。

一、福特的自動駕駛戰(zhàn)略

福特計劃在2021年實現(xiàn)真正的無人駕駛，其無人駕駛事業(yè)已經(jīng)走過了一個世紀。

20世紀20年代，福特公司就投入40億美元致力于開發(fā)自動駕駛技術(shù)，其中四分之一投給了一家名為Argo AI的自動駕駛技術(shù)公司。

近一個世紀后，今年6月份，福特宣布收購位于底特律市中心密歇根中央火車站，這家火車站具有百年的歷史，福特公司計劃將之作為其AI及自動駕駛業(yè)務(wù)的中心。

緊接著的在7月份，福特汽車公司宣布成立福特自動駕駛汽車子公司 Ford Autonomous Vehicles LLC(FAC)，整合旗下的自動駕駛相關(guān)業(yè)務(wù)。

同樣在7月份，福特公司CTO Ken Washington代表福特公司與QuAIL簽署合作協(xié)議。為了達成這次合作，雙方已經(jīng)進行了一年的努力。

二、用量子計算解決車輛線路規(guī)劃問題

福特獲得了QuAIL旗下D-Wave 2000Q量子退火技術(shù)的使用權(quán)，這能幫助解決福特公司一直感興趣的優(yōu)化問題。福特也明確表示，柴油商用卡車車隊的路線優(yōu)化問題將是NASA量子計算能力的第一個應(yīng)用場景。

量子退火(Quantum annealing)致力于解決一系列優(yōu)化問題和機器學習難題，理論上要比傳統(tǒng)的電子計算機快得多。量子計算機以量子比特為單位編碼信息，使得大量的并行計算成為可能，這僅僅依賴于量子效應(yīng)。量子退火利用量子隧穿(quantum tunneling)和量子纏繞(quantum interference)為一個問題提供全球最優(yōu)解。

在量子計算研究領(lǐng)域的技術(shù)專家Joydip Ghosh表示，福特公司最先要解決的是經(jīng)典的旅行推銷員問題——怎樣在多個目的地中間規(guī)劃最優(yōu)路線。

“車輛的路線規(guī)劃是我們在生活場景中經(jīng)常遇到的問題，”他說，“如果你嘗試解決用計算機解決我們?nèi)粘５膯栴}，機器給你提供的解決方案會多到你耗盡時間。量子計算可能解決這個問題。”

該協(xié)議要求福特公司向NASA科學家提供兩到三個優(yōu)化案例，映射到二次無約束二進制優(yōu)化(Quadratic Unconstrained Binary Optimization，QUBO)中。QUBO是價值1500萬美元的D-Wave退火爐所接受的輸入形式。NASA再基于此提供反饋，指導(dǎo)福特公司的研究員使用其計算機并提供接觸途徑。

三、量子計算可能使自動駕駛得以實現(xiàn)

福特公司并非第一家考慮使用量子計算的自動駕駛公司。2017年，大眾汽車(Volkswagen)就曾使用量子退火在交通擁堵的北京為10000量車優(yōu)化路線。量子退火能以毫秒級的速度解決問題，因而十分使用與交通優(yōu)化這類時間緊急型的問題。

據(jù)來自Principal的科學家Florian Neukart所說，大眾正在使用量子退火來增加軟件的強化學習能力，使得軟件快速學習如何在自動停車等場景下與環(huán)境進行交互。他說，“目標就是使用量子計算機來增強人工智能的能力?！?

大眾還相信量子計算能用于模擬微粒并最終用于開發(fā)新電池。

福特公司2016年才開始引進量子計算能力，由福特CTO Ken Washington及其帶領(lǐng)的前沿技術(shù)研究團隊主導(dǎo)。Washington說， “我們已經(jīng)能做一些量子計算方面的事情，但是還不夠。要做得更好還需要再多招納一些有才華的人?！庇谑墙衲昶咴赂Ｌ刈隽藘杉拢瑥耐箍敌谴髮W麥迪遜分校招聘了Ghosh，以及和NASA簽署了協(xié)議。

“我們認為和NASA合作會是福特在量子計算應(yīng)用方面的一次飛躍，即不需通過大量投資就能知道如何在量子計算的框架內(nèi)思考及解決問題?！比A盛頓表示，“對福特來說，最重要的并不是得以接觸硬件，而是能學會如何解決問題?！?