量子计算如何将智慧物流“落到实处”？

摘要：量子前哨与中关村产业研究院联合创作，针对全球范围内的量子信息科技，尤其是量子计算产业化方面的国家政策、技术脉络、活跃企业以及知名科学家等内容，进行系统性的介绍，以飨读者。这是此系列文章的第十五篇。

随着每年各大购物节的狂欢大促与“买买买”订单量的迅速激增，快递的“闪送”也提上了日程。不同往年那般延迟发货、物流慢，今年一线城市的物流效率甚至做到了今日下单次日达的“神速”。究其原因，要归功于智慧物流行业的上下游供应链实现了智能化闭环。

智慧物流（图片来源：网络）

智慧物流，是通过智能硬件、物联网、大数据等智慧化技术与手段，提高物流系统分析决策和智能执行的能力，进而提升整个物流系统的智能化、自动化水平。

截至目前，智慧物流的演化历程一共经历了五个阶段：1950至1970年的粗放型物流；1970至1980年的系统化物流；1990至2000年的电子化物流；2000至2009年的智能物流；2009年至今的智慧物流。

显然，随着科技的不断进步与AI、大数据的普遍应用，从早期物流企业自成体系的散养式发展，物流行业逐渐流程化、规范化，并不断完善上下游供应链，发展成如今的智慧物流闭环系统。不仅大力提升了物流的作业效率，还有效降低了运作的成本与时间。

AI科技的潜力并未止步于此。当商家面临意外停机、延迟发货或订单取消等多种情况，对物流货物的自适应重新规划与实时分配要求更高，而这是普通台式电脑或超级计算机无法实现的，量子计算却可以。

智慧物流供应链全流程

为什么量子计算可以做到？那我们首先要了解智慧物流供应链的整体流程。

智慧物流供应链的整体流程（图片来源：罗戈网）

如上图所示，整个物流行业是在科技技术驱动下，从服务场景和业务场景两个层面来落地。物流科技解决方案主要包含合同物流数字化解决方案与网络型企业数字化两大类，而物流科技产品主要包含供应链控制塔、供应链协同机制（工业互联网平台与供应链中台）。同时，物流科技产品的上游是由基础设施平台来支撑，下游则是物流服务的科技解决方案。

其中，在基础设施平台自动化逐步落地的情况下，供应链协同的重要性不言而喻。而物流供应商不仅要实时制定、监控并动态优化供应链流程，还要对资产货物与物流运输路径进行实时调配，这也是典型的组合优化问题，而目前的普通台式电脑与超级计算机无法做到，却是量子计算的主场。

以运输协同为例，使用量子计算机，可以在26个站点的9辆参与巴士中，每辆巴士的最快路线都被分别以接近实时的速度计算出来，以帮助通勤者避开交通堵塞。DHL亚太区创新中心负责人Justin Baird表示：“对于物流行业来说，这项技术可以帮助我们解决在多个节点之间寻找最有效路径这一反复出现的问题，因为在复杂的现实环境中，解决这一问题已经变得越来越困难。”

Justin Baird还提到，“通过量子计算，还可以对复杂的设计和材料进行快速建模和测试，将有助于制造商生产出超高效的资产，这些资产最终可用于物流行业。”

当下，自动化、人工智能、大数据、物联网等技术驱动的物流科技应用场景的落地正成为行业热点。优先布局智慧物流行业，充分实现并落地AI科技驱动下的降本增效，是物流企业首要关注的要务之一。

量子计算赋能智慧物流多种场景

同时，基于内部能力业务化，从而打造对外服务能力的商业模式，正逐渐成为国内企业的新盈利点。在大数据与工业互联网的加持下，现代制造业中发展出由用户驱动生产的反向生产模式，即C2M模式（Custo-mer-to Manufacturer）。

在C2M模式下，消费者直接通过平台下单，工厂接收消费者的个性化需求订单，并根据需求设计、采购、生产、发货。快消、服装等行业SKU数量的激增与上新节奏的加快对供应链提出“小单快反”的高难度要求，为应对“多品种、小批量、多批次、短周期”的要求，相应的对于国内物流服务向供应链服务转型提出更高要求。

当面临意外停机、延迟发货或订单取消等诸多不可控的客观情况，量子计算机还能辅助AI建立一个更具弹性的供应链系统，真正实现对资产的自适应重新调配。

另一方面，在国家公转铁/水改革、联运管理规范化、物流提质增效等多方面驱动下，多式联运将是中长期内我国长途运输发展的重要方式，并成为物资的重要运输方式和切实保障。

（图片来源：供应链星球）

在运输通道上，航空货运是保障国家物流通道高效安全的重要通路。高价值货物数量品类增多与货品时效要求的不断上升正对航空货运提出巨大考验。当前，我国领先陆上快递、快运企业已步入全球一流水准，但航空货运相较成熟欧美市场，在收入、货量、机队规模、航空货运港口基础设施等层面均有明显差距，仍存在巨大的规模化成长空间，预计未来航空货运物流将进一步向专业化、规模化发展。

那么量子计算将如何有效赋能智慧物流行业，有效解决其在航空货运方面的组织优化问题，不断拓展未来的商业渠道？

4月19日，成立于2019年的德国量子计算硬件公司Quantum Brilliance，与拉美地区第一家量子初创公司Quantum-South达成合作关系，共同开发并销售航运物流优化配套产品和技术。这两家公司将与航空和海运运输公司从量子计算概念验证出发，以挖掘量子计算在解决经典计算机范围之外的高度复杂计算问题方面的潜力为主要研发方向。

他们还与Pawsey Supercomputing Centre（澳大利亚珀斯超级计算中心） 和Quantum Supercomputing Innovation Hub)（量子超级计算创新中心）合作，通过与澳大利亚公司共同开发项目来展示量子计算的实用性。

此外，由于运输公司很难确定最佳装载策略，以便将货物装入不同的交通工具，如船舶、飞机、火车或卡车。乌拉圭蒙得维的亚大学的衍生公司Quantum-South长期以来致力于开发量子算法，以确定在适当约束条件下，货运车辆装载中总重量或利润最大化的最优配置。

从以上案例可以看出，量子计算是助推AI赋能智慧物流迭代升级的重要工具之一，并在欧美地区进行研发突破与首先商用落地。而国内AI赋能智慧物流也正处于组合优化实时调配解决方案的“瓶颈期”，量子计算的未来应用还需尽快提上日程。

文：慕一

编辑：王珩

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