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量子技術でビル空調(HVAC)システム最適化設計。 VINCI Energies(仏)、QuantumBasel、D-Waveの共同研究チームが建設業界の持続可能性を推進

[English follows Japanese]

VINCI Energies (フランス)、QuantumBasel (スイス)、D-Wave (カナダ) の国際的な共同研究チームが、ビルの設計に量子コンピューティング技術を利用し建設業界におけるエネルギーの持続可能性推進にブレークスルーをもたらした。

VINCI Energies、DIANE (uptownBasel)、QuantumBasel、D-Waveが主導するこのプロジェクトは、複雑な建物の暖房・換気・空調(HVAC)システムの最適化に焦点を当てた。第1段階では、HVACネットワーク生成問題を制約条件付き2次モデル(CQM)に変換することに成功し、D-Waveの量子古典ハイブリッドソルバーにより効率的に最適化計算する準備を整えた。これは、従来の手法から、より革新的な量子古典ハイブリッドアプローチへと大きく舵を切ったことを意味する。

実装段階では、CQMをPythonコードに変換し、D-Waveのハイブリッドソルバーで処理した。その結果、従来のデータドリブン手法を凌駕する優れた空調ネットワーク設計が示された。特にこれらの設計は、ダクトの長さと建設資材を削減することで、より迅速なソリューションを提供できることがVINCI Energiesによって検証された。今後、このプロジェクトは、技術的な改善を具体的なビジネスインパクトにつなげることを目指しており、計算時間の短縮と手作業によるエンジニアリング作業の軽減を確実視している。



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Quantum Collaboration Advances HVAC Design: VINCI Energies, QuantumBasel, and D-Wave Lead Sustainable Innovation

An international collaboration between VINCI Energies, QuantumBasel, and D-Wave has achieved a breakthrough in sustainable building design using quantum computing.

Spearheaded by VINCI Energies | DIANE, uptownBasel | QuantumBasel, and D-Wave, the project focused on optimizing heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) systems for complex buildings.

In the first phase, the team successfully translated the HVAC network generation problem into a constrained quadratic model (CQM), poised for efficient resolution by D-Wave’s quantum-classical hybrid solvers. This marked a significant departure from conventional methods towards a more innovative quantum-classical hybrid approach.

The implementation phase saw the CQM translated into Python code and processed by D-Wave’s hybrid solvers. Results showcased superior HVAC network designs, surpassing traditional data-driven methods. Notably, these designs offered quicker solutions with reduced duct lengths and construction elements, validated by VINCI Energies’ experts. Moving forward, the project aims to translate technical improvements into tangible business impact, promising reduced computation time and less manual engineering effort. A press release with additional information about this project has been posted on D-Wave’s website here.


Quantum Computing Report

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