Deep Space Network
NASA/JPL-Caltech

NASA 的噴射動力實驗室(JPL)找上了微軟的 Azure Quantum 服務,共同利用量子演算法,來規畫深空網路(Deep Space Network,DSN)的使用。DSN 由位於美國、西班牙及澳洲的一系列大型地面天線所組成,負責不間斷地與所有發射出去的人造探測器進行聯絡,發送指令並下載資料。不過,隨著在工作中的探測器愈來愈多,而且像是 Perseverance 火星探測器及剛發射的 James Webb 太空望遠鏡需要下載的資料量極為龐大,使得深空網路如何有效地分配時間和頻寬資源,以確保網路利用的最佳化,就成了一個頭痛的問題。

JPL 本來就已經投入了大量的運算資源進行天線使用的規畫,但 Azure Quantum 認為這正是個適合利用量子演算法來處理的問題。JPL 原本使用傳統的運算方式,需要兩個小時的時間來彙整一份 DSN 的時間表,在引用了 Azure Quantum 的量子運算後,將時間直接就縮短到了 16 分鐘。之後再經過針對性的最佳化後,更是縮減到了僅需 2 分鐘就能完成運算的程度。

能夠這麼快完成計算,除了減少工作人員的負擔外,也意味著 NASA 有機會更加細分 DSN 的使用,擠出更多傳送時間來。未來人類向外的探索只會增加不會減少,想必對於深太空通訊網路的要求也只會愈來愈高。NASA 此次與微軟的合作,可以說是開啟了重要的第一步了吧。