神盾計畫 (Project Aegis) -混合量子群體導航系統

需求說明

神盾計畫 (Project Aegis) -混合量子群體導航系統 ------------------------------------------ 在希臘神話中，「Aegis」是雅典娜與宙斯持有的神盾，象徵著堅不可摧的防護。此名稱完美契合了系統的經典備援控制器 (Classical Fallback Controller)，它能在量子資源失效時提供可靠的保護，確保任務安全與高可用性。同時，它也暗示了專案在基地/邊境防護場景下的應用潛力。 本專案主要目的在開發一套創新的無人機群體導航架構，透過結合量子計算的決策潛力與經典演算法的穩定性，提升無人機在複雜與對抗環境下的任務效能。 此專案橫跨了無人機系統整合、工業級機載電腦、5G/MEC通訊以及量子計算等多個專業領域。 徵求潛在研發夥伴參與「混合量子＋經典控制無人機群體導航系統」PoC/開發。 任務：在 ROS 2 建置多機模擬（Gazebo/Webots）、實作群體通訊與隊形控制；將 QUBO 建模接到 D-Wave Ocean／IBM Qiskit 求解，與 D* 備援導航、Hybrid Switch 無縫切換；完成端到端測試與效能評估（延遲、路徑品質、碰撞率）。 本專案是一個高度整合性的系統，需要具備以下四大核心領域知識的團隊或個人。 1. 量子計算與優化 (Quantum Computing & Optimization) 此部分對應專案的「量子路徑規劃器 (Quantum Path Planner)」模組，是本專案最具前瞻性與挑戰性的部分。開發人員需要具備： * QUBO/CQM 數學建模能力： * 必須能將現實世界的組合優化問題，如多機路徑規劃、碰撞避免、帶時間窗的車輛路徑問題 (VRPTW) 等，轉化為二次無約束二元優化 (QUBO) 或約束二次模型 (CQM)。 * 需要設計合理的成本函數，包含路徑長度、碰撞懲罰、油耗、風險暴露等加權因子。 * 量子運算 SDK 操作經驗： * D-Wave Ocean SDK：需熟悉使用 `dimod` 進行 QUBO/BQM 建模，並透過 `dwave-system` 的 `DWaveSampler` 或 `LeapHybridSampler` 將問題提交至雲端量子退火器或混合求解器。 * IBM Qiskit：需了解如何使用 Qiskit Aer 模擬器進行本地演算法驗證，並具備將 QUBO 問題轉換為可由 QAOA/VQE 等門型演算法求解的經驗。熟悉 `qiskit-optimization` 套件中的 `QuadraticProgramToQubo` 等轉換工具者尤佳。 * 本地模擬器與雲端平台操作： * 需具備使用本地模擬器（如 `dwave-neal` 或 `Qiskit Aer`）進行快速開發與除錯的能力。 * 需要有申請與設定雲端量子平台（如 D-Wave Leap, IBM Quantum）API Token 與 Provider 的經驗。 2. 機器人學與傳統路徑規劃 (Robotics & Classical Path Planning) 此部分對應「經典備援控制器 (Classical Fallback Controller)」與無人機仿真驗證，是確保系統穩定運行的基石。開發人員需要： * 精通 C++/Python：C++ 用於開發高效能的經……..