维度网讯,芬兰超导量子计算企业IQM与欧洲最大铁路运营商德国铁路(DB)联合发布研究白皮书,双方基于德国铁路真实运营数据构建了一套量子-经典混合算法架构,并在现有量子硬件上完整走通了从问题建模、算法求解到输出调度方案的全流程。这套架构在设计上具备可推广性,同类方法原则上还可用于物流、能源、制造等领域。
本次研究使用的数据集包含5座德国城市之间190趟列车的运行计划,并转化为约9.85万个可能的调度周期组合。铁路调度优化通常需处理大量可能组合,涉及列车运行安排、资源配置等多项约束条件协调。研究团队未直接用量子计算机求解全部优化问题,而是采用分阶段混合架构:由经典计算框架管理整体规模与约束结构,将适合量子处理的子问题拆分出来,交由量子近似优化算法(QAOA)在量子硬件上求解,再将结果返回经典框架完成整体计算与迭代。

白皮书公布的研究结果显示:第一,方案可在现有硬件上产出可行解,不依赖尚未实现的大规模容错量子计算机;第二,求解质量与硬件能力呈统计显著正相关,量子处理器能处理的子问题规模越大,最终方案质量越高;第三,全流程在IQM量子计算机上端到端运行,从问题建模到结果输出均在自有硬件上完成,形成可复现的技术基线。

德国铁路量子技术负责人曼弗雷德·里克表示,此次合作是在高性能计算与量子计算结合环境下解决实际运营问题的一次尝试。IQM首席科学家伊内斯·德·维加表示,该项目展示了量子计算处理企业级复杂优化问题的可能路径。
双方指出,本次研究主要针对运行条件已知且相对稳定情况下的调度规划问题。铁路运营中更具挑战性的实时再调度场景,如列车延误、突发限速、设备故障等扰动状态下的分钟级决策,目前尚未在该框架下验证,但随着量子硬件性能提升,该混合架构原则上可扩展至此场景。
IQM成立于2018年,是首家登陆美国纳斯达克的欧洲量子计算公司,由芬兰VTT技术研究中心和阿尔托大学分拆孵化,提供超导量子计算全栈式解决方案,涵盖芯片设计、硬件制造、控制系统、软件平台及系统交付,支持本地部署与云端访问。目前IQM已售出20多台量子计算机,是欧洲量子计算企业本地部署交付量最大的厂商之一,在《IDC MarketScape:2026年全球量子计算厂商评估》中被评为主要厂商。











