Fujitsu Digital Annealer rewolucjonizuje rozwiązywanie problemów dzięki przyspieszeniu kwantowemu – Druga generacja umożliwia dokonanie przełomu w rozwiązaniu złożonych problemów związanych z optymalizacją kombinatoryczną.

Druga generacja Fujitsu Digital Annealer umożliwia organizacjom dokonanie szybkiego i niedrogiego przełomu w rozwiązaniu złożonych problemów związanych z optymalizacją kombinatoryczną. Wdrożenie rozwiązań obliczeń kwantowych usprawni wiele procesów biznesowych w takich obszarach jak optymalizacja procesów produkcyjnych, minimalizacja utrudnień komunikacyjnych oraz pozwoli dostawcom usług finansowych dostosowanie portfeli inwestycyjnych do stale zmieniających się warunków ryzyka. Oparty o pionierską technologię kwantową^[1], Fujitsu Digital Annealer to bezprecedensowe, przełomowe rozwiązanie, które sprawdzi się wprowadzaniu na rynek sieci komórkowych następnej generacji i optymalizowaniu tego procesu w celu maksymalizacji absorpcji klientów, tworzeniu innowacyjnych leków czy symulacji molekularnych.

„Naszym celem jest pomoc klientom i społeczeństwu jako całości w rozwiązywaniu coraz większych i bardziej złożonych wyzwań. Ponieważ prawo Moore’a wydaje się zwalniać, istnieje deficyt obliczeniowy, który może spowolnić tempo postępu. Odpowiedzią Fujitsu na to wyzwanie jest Digital Annealer, który umożliwia zupełnie inne podejście do znajdowania rozwiązań, inspirowane możliwościami obliczeń kwantowych. Kluczową różnicą w porównaniu z tradycyjnymi metodami obliczeniowymi jest to, że Digital Annealer może rozwiązać złożone problemy porównując tysiące możliwych wyników jednocześnie, a nie w modelu sekwencyjnym.” — mówi dr Joseph Reger, Chief Technology Officer CE & EMEIA, Fujitsu.

Niezrównana moc obliczeniowa Fujitsu Digital Annealer może być wdrożona w chmurze lub modelu on premise^[2], w zależności od preferencji klienta. Bezproblemowo integruje się ze standardowymi środowiskami operacyjnymi centrów danych, bez potrzeby posiadania złożonej infrastruktury wymaganej przez zwykłe komputery kwantowe^[3], które są energochłonne i wymagają kosztownych systemów chłodzenia pracujących w temperaturze zbliżonej do zera absolutnego.

Digital Annealer szybko rozwiązuje złożone problemy kombinatoryczne

Unikalne możliwości jednoczesnego przetwarzania danych umożliwiają Fujitsu Digital Annealer natychmiastowe znalezienie optymalnej kombinacji szalenie złożonych wariacji danych, którymi wcześniej nie dało się zarządzać. Na przykład problem optymalizacyjny tzw. „discrete knapsack problem”, wybór najbardziej przydatnej kombinacji 40 przedmiotów ze 100 możliwych do zapakowania w plecaku na wędrówkę może spowodować, że liczba możliwości przekroczy milion razy liczbę gwiazd we wszechświecie^[4]. Dzięki Digital Annealer problem można rozwiązać w czasie krótszym niż jedna sekunda.

Jednakże, nawet taki przykład złożonego problemu kombinatorycznego nie odpowiada złożoności różnego rodzaju wyzwań biznesowych, do obsługi których Digital Annealer jest zaprojektowany. Wykraczają one daleko poza możliwości konwencjonalnych komputerów. Jednym z przykładów biznesowego zastosowania obliczeń kwantowych jest bankowość. Rozwiązanie kwantowe Fujitsu można zastosować w celu optymalizacji dostarczania pieniędzy do bankomatów, w zależności od ilości gotówki. Fujitsu Digital Annealer może natychmiast sprawdzić, które bankomaty dany kierowca powinien odwiedzić, obliczyć optymalną trasę, a jednocześnie sugerować, ile gotówki należy dostarczyć do każdej maszyny.

Digital Annealer znajduje niemal natychmiastowe odpowiedzi na wyzwania biznesowe

Fujitsu Digital Annealer już teraz dostarcza ogromnych korzyści klientom z wielu branż. W sektorze usług finansowych, bank NatWest wykorzystuje tę technologię w celu optymalizacji portfolio płynnych aktywów. Digital Annealer umożliwił bankowi wykonywanie bardzo skomplikowanych obliczeń znacznie szybciej niż w przypadku tradycyjnych systemów, z jeszcze większą dokładnością^[5]. W rezultacie NatWest był w stanie zidentyfikować nowe, rentowne możliwości inwestycyjne przy jednoczesnym osiągnięciu pełnej zgodności z ryzykiem regulacyjnym i zmniejszeniu ryzyka ludzkiego błędu.

Fujitsu współpracuje z kilkoma wiodącymi światowymi producentami samochodów. Testują oni technologię Digital Annealer przy usprawnianiu planowania pracy w na linii produkcyjnej, optymalizacji usług inteligentnej mobilności oraz udoskonalaniu konstrukcji pojazdów w celu zmniejszenia hałasu podczas jazdy. Ponadto, w związku z niedawną reorganizacją własnego magazynu Fujitsu, Digital Annealer zalecił zoptymalizowany przebieg trasy i rozmieszczenia zapasów. Umożliwiło to zmniejszenie odległości pokonywanej w celu zebrania komponentów o 45 procent, co pozwoliło na znaczne oszczędności czasu i kosztów.

„Dzięki temu, że technologia Digital Annealer drugiej generacji jest dostępna już teraz, umożliwiamy klientom odpowiadanie na coraz bardziej złożone pytania „co jeśli?”, dodając więcej zmiennych i pracując z większą precyzją. Dostarczamy rozwiązania problemów, których tradycyjne komputery po prostu nie są w stanie rozwiązać ze względu na wykładniczy wzrost liczby możliwych kombinacji. W przeciwieństwie do prawdziwych obliczeń kwantowych, które nadal nie są opłacalne z komercyjnego punktu widzenia, ponieważ są zbyt drogie i wymagają chłodzenia kriogenicznego, korzyści płynące z Digital Annealer są już dziś dostępne dla organizacji we wszystkich sektorach, niezależnie od tego, kiedy i jak bardzo chcą one zrewolucjonizować, usprawnić lub po prostu zoptymalizować procesy biznesowe.” — podkreśla dr Joseph Reger, Chief Technology Officer CE & EMEIA, Fujitsu.

Ceny, dostępność i model proof of concept

Dzięki procedurze proof of concept, Fujitsu umożliwia klientom natychmiastowe uruchomienie Digital Annealer, zapewniając wiedzę i wsparcie w identyfikowaniu i rozwiązywaniu problemów, w przypadku których rozwiązanie nigdy wcześniej nie było możliwe lub praktyczne. Fujitsu wspiera również integrację Digital Annealer w środowisku produkcyjnym. Rozwiązanie jest dostępne jako usługa, zawierająca elementy techniczne i konsultingowe, wsparcie i opcjonalne dodatkowe doradztwo w zakresie opracowywania rozwiązań. Może ono być wdrażane jako usługa hostowana w chmurze lub w modelu on premise.

^[1] Digital Annealer  zawiera cyfrowy moduł wyżarzania (DAU- Digital Annealing Unit – jednostka cyfrowego wyżarzania kwantowego) firmy Fujitsu. Jest to procesor, który wykorzystuje innowacje w zakresie integracji obwodów o ultrawysokiej gęstości i wysokiej wydajności przetwarzania. Przełomowa architektura inspirowana jest kluczowymi cechami obliczeń kwantowych: superpozycja, tunelowanie kwantowe i splątanie, co umożliwia Digital Annealer jednoczesną ocenę wielu potencjalnych opcji – zapewniając szybki wgląd w szczegóły. Pierwsza generacja Digital Annealer pozostaje unikalnym i realnym rozwiązaniem wielu złożonych problemów kombinatorycznych, wymagających szybkich, praktycznych rozwiązań. Druga generacja Digital Annealer rozszerza skalę problemów, które można rozwiązać z 1 024 bitów pierwszej generacji, wprowadzonej na rynek w maju 2018 r., do 8 192 bitów i zwiększenia precyzji obliczeń. Prowadzi to do znacznego zwiększenia precyzji i wydajności w celu lepszego rozwiązywania problemów i nowych zastosowań, zwiększając stukrotnie złożoność, z którą może sobie obecnie poradzić druga generacja cyfrowych konwerterów analogowych.

^[2] Digital Annealer jest dostarczany jako usługa przez Fujitsu. Przemysłowe API (Application Programming Interfaces) są częścią usługi w chmurze wraz z kompleksową integracją i usługami wsparcia uzupełniającymi architekturę Digital Annealer, co umożliwia przedsiębiorstwom poświęcanie większej ilości czasu na innowacje, a nie na integrację nowych technologii.

^[3] Digital Annealer pracuje w temperaturze pokojowej, w porównaniu do środowiska o temperaturze zbliżonej do zera absolutengo (-273,15°C), która jest wymagana dla zwykłych rozwiązań kwantowych, a zatem wymaga więcej energii do zasilania i chłodzenia.

^[4] Pojedyncze pozycje są współzależne. Na przykład, jako samodzielny element, pudełko z gwoździami ma niską wartość, ale wartość ta wzrasta w połączeniu z młotkiem. Przyjmuje się, że liczba gwiazd wynosi 10 do potęgi 22.

^[5] Zastosowane rozwiązanie opiera się na optymalizacji portfela HQLA przy użyciu zarówno tradycyjnych rozwiązań chmury obliczeniowej, jak i technologii Digital Annealer.