La construction d’un bâtiment comporte différentes étapes complexes, dont la conception du système de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Cette conception doit prendre en compte le confort de l’utilisateur, les aspects écologiques et le coût des matériaux. L’une des dernières étapes du processus de conception du système CVC est la « génération du réseau ». Celle-ci permet de s’assurer que l’ensemble des éléments du système de CVC sont correctement connectés, dans le respect des exigences en matière de sécurité et de durabilité. Cette étape est essentielle, mais sur le plan des calculs elle peut s’avérer très onéreuse, voire prohibitive.

Pour résoudre ce problème, VINCI Energies a mis au point une approche fondée sur les données dans le cadre de ses initiatives d’IA soutenues par Leonard, le programme d’innovation de VINCI. Cette approche réduit considérablement le temps de calcul et les ajustements manuels qui s’ensuivent. Cependant, la question de la génération de réseau relève des problèmes d’optimisation combinatoire, qui s’adaptent difficilement aux dispositifs conventionnels tels que les CPU ou les GPU.

Les approches fondées sur l’informatique quantique ont le potentiel de résoudre certains problèmes d’optimisation combinatoire plus efficacement que les approches purement conventionnelles. C’est pourquoi VINCI Energies a entamé une collaboration avec uptownBasel et D-Wave afin d’étudier si, quand et comment améliorer encore la qualité (temps de calcul plus court et coûts plus faibles) des solutions générées pour les réseaux CVC.

La POC (Proof of concept) quantique de VINCI Energies, dont le délai est d’environ six mois, comporte deux étapes : la formulation du problème ; puis la mise en œuvre et l’expérimentation. L’étape de formulation actuelle a consisté à traduire le problème de la génération du réseau CVC, aspect essentiel du processus global de la conception CVC, sous une forme bien définie que les systèmes hybrides de D-Wave sont en mesure de comprendre. Plusieurs itérations ont été nécessaires entre les experts en CVC de VINCI Energies et les développeurs du code quantique de D-Wave, afin de pouvoir dériver et étudier plusieurs formulations de modèles représentatifs. En outre, l’équipe a préparé et ajusté de nombreuses données sur la CVC et choisi une évaluation personnalisée du modèle et des mesures commerciales, en vue d’optimiser et de quantifier ultérieurement la qualité des solutions de réseau CVC déduites.

VINCI Energies, uptownBasel et D-Wave ont maintenant atteint le stade où ils disposent de deux formulations de modèles, qu’ils pourront utiliser à des fins d’expérimentation au début de la deuxième étape.

VINCI Energies et QuantumBasel

Après avoir identifié un cas d’utilisation clair, VINCI Energies a exploré les capacités qu’offre l’informatique quantique par rapport à l’informatique classique, mais aussi les possibilités d’application à d’autres domaines et difficultés rencontrés dans le cadre de son activité. QuantumBasel, en proposant à VINCI Energies un accès direct et transparent à la technologie quantique de D-Wave, lui donne aussi accès à sa communauté et à son réseau quantiques, ce qui contribue à faire progresser sa culture interne de l’innovation. La collaboration de VINCI Energies avec D-Wave et QuantumBasel témoigne d’un engagement à entrer dans l’ère quantique. Cette aventure collective, qui réunit le monde universitaire et l’industrie dans le cadre de la vision de QuantumBasel, consiste à démocratiser le pouvoir du quantique.

Citations

« Chez VINCI Energies, nous concevons et construisons des installations qui contribuent à améliorer le quotidien et la mobilité de tous, dans un souci constant de durabilité et de responsabilité environnementale, déclare le Dr. Reinhard Schlemmer, membre du conseil d’administration de VINCI Energies. Nous sommes convaincus que la technologie quantique peut jouer, dès aujourd’hui, un rôle clé dans la construction et l’exploitation des bâtiments de façon optimale et efficace. Nous sommes impatients d’utiliser les solutions quantiques de D-Wave pour soutenir des initiatives en ce sens. »

« D-Wave, VINCI Energies et uptownBasel ont la même vision de la digitalisation et notamment de son accélération, au bénéfice de l’industrie et de la société, déclare Damir Bogdan, PDG de uptownBasel Infinity Corp. Cette collaboration reflète une volonté commune d’accélérer l’adoption de technologies émergentes, notamment des solutions pratiques d’informatique quantique, qui annoncent une nouvelle ère de la construction industrielle. »

« Les projets de construction présentent une multitude de défis en matière d’optimisation qui, s’ils ne sont pas traités de manière adéquate, peuvent déboucher sur des dépassements de coûts et des retards dans l’achèvement des bâtiments, déclare le Dr. Alan Baratz, PDG de D-Wave. Nous pensons que les technologies hybrides quantiques actuelles peuvent contribuer à résoudre ces problèmes complexes de calcul afin de rationaliser et de rendre plus efficaces les processus de construction. Nous sommes impatients de travailler avec VINCI Energies et uptownBasel pour intégrer la technologie quantique à la construction. »