Luftaufnahme von uptownBasel Quelle: uptownBasel

Quantencomputer The Advantage™ von D-Wave Quelle: D-Wave

Vinci Energies und Quantum Basel starten Pilotprojekt mit der Quantentechnologie von D-Wave

Publiziert

Quantum Basel, der erste kommerzielle Quanten-Hub der Schweiz, der in den Innovationscampus uptown Basel eingebettet ist, launcht ein Quanten-Pilotprojekt mit dem globalen Systemintegrator Vinci Energies, einem Beschleuniger für den ökologischen und digitalen Wandel. Gemeinsam mit D-Wave als Technologiepartner werden Quantum Basel und Vinci Energies an der Forschung und Entwicklung einer Reihe von Quanten-Hybrid-Anwendungen arbeiten.

Im Rahmen der Zusammenarbeit werden Annealing-Quantencomputer und Quantum Hybrid Solver über den Leap™ Quantum Cloud Service von D-Wave eingesetzt, um Vinci Energies einen Echtzeitzugang zu Quantenlösungen zu ermöglichen.

Der Anwendungsfall von Vinci Energies
Eine der vielen Herausforderungen beim Bau eines Gebäudes ist die Planung des Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystems (HLK). Die Konzeption der HLK-Anlage umfasst mehrere Schritte, um den Nutzerkomfort zu maximieren, die Umweltbelastung zu minimieren und die Materialkosten zu
senken. Einer der letzten davon ist die so genannte „Netzgenerierung“. Sie stellt sicher, dass alle HLK-Elemente korrekt angeschlossen sind und gleichzeitig die Anforderungen an Sicherheit und Nachhaltigkeit erfüllt werden. Während dieser Schritt von entscheidender Bedeutung ist, ist er mit Rückgriff auf herkömmliche Computer sehr teuer oder kann sogar unerschwinglich sein.

Um den Engpass traditioneller Computertechnik zu beseitigen, hat Vinci Energies im Rahmen seiner KI-Initiativen, die durch das Vinci-Innovationsprogramm Leonard unterstützt werden, einen datengetriebenen Ansatz entwickelt. Dieser reduziert neben der Rechenzeit auch die
anschließenden manuellen Anpassungen drastisch. Allerdings fällt die Netzgenerierung in die Kategorie eines Combinatorial-Optimization-Problems, die auf herkömmlichen Geräten wie CPUs oder GPUs nur sehr schlecht skalieren.

Quantum-Computing-Ansätze haben das Potenzial, bestimmte Combinatorial-Optimization-Probleme effizienter zu lösen als rein konventionelle Ansätze. Aus diesem Grund hat Vinci Energies eine Zusammenarbeit mit uptown Basel und D-Wave begonnen, um zu untersuchen, ob/wann/wie sie die Qualität (kürzere Rechenzeit und geringere Kosten) der generierten HLK-Netzwerklösungen weiter verbessern können.

Dieser Quantum Proof of Concept von Vinci Energies – mit einem Zeitrahmen von etwa sechs Monaten – gliedert sich in zwei Phasen: zunächst die Problemformulierung, gefolgt von der Umsetzung und Erprobung. In der aktuellen ersten Phase wurde das Problem der Erzeugung von
HLK-Netzen (ein wesentlicher Bestandteil des gesamten HLK-Designprozesses) in eine klar definierte Form gebracht, die die Hybridsysteme von D-Wave verstehen können. Dies erforderte mehrere Iterationen zwischen den HLK-Experten von VINCI Energies und den Quanten-Code-
Entwicklern von D-Wave, um mehrfache repräsentative Modellformulierungen abzuleiten und zu untersuchen. Darüber hinaus hat das Team mehrere HLK-Datensätze aufbereitet und angepasst sowie maßgeschneiderte Modellevaluierungs- und Geschäfts-Metriken ausgewählt, um später die Qualität der abgeleiteten HLK-Netzwerklösungen zu optimieren und zu quantifizieren.

Vinci Energies, uptown Basel und D-Wave haben mittlerweile einen Punkt erreicht, in dem sie über zwei Modellformulierungen verfügen, die zu Beginn der zweiten Phase für Experimente verwendet werden sollen.

Vinci Energies und Quantum Basel
Nachdem ein klarer Anwendungsfall identifiziert worden war, beschloss Vinci Energies, die Möglichkeiten zu erkunden, die das Quantencomputing im Vergleich zum klassischen Computing bietet, und zu untersuchen, wie dies in Zukunft für andere Bereiche und Herausforderungen des Unternehmens skaliert werden könnte. Quantum Basel bot Vinci Energies nicht nur einen direkten und nahtlosen Zugang zur Quantentechnologie von D-Wave, sondern auch zu dessen Quantum-Community und -Netzwerk. Das trieb die interne Innovationskultur des Unternehmens weiter voran. Die Zusammenarbeit von Vinci Energies mit D-Wave und Quantum Basel veranschaulicht das Engagement des globalen Systemintegrators beim Eintritt in das Quantenzeitalter. Es ist eine gemeinsame Reise, die Wissenschaft und Industrie unter der Vision von Quantum Basel zusammenführt mit dem Ziel, die Macht der Quanten zu demokratisieren.

Zitate:
„Wir bei Vinci Energies planen und bauen Anlagen, die das tägliche Leben und die Mobilität aller Menschen verbessern, wobei wir stets auf Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit achten“, so Dr. Reinhard Schlemmer, Mitglied im Vorstand von Vinci Energies. „Wir sind davon überzeugt, dass die heutige Quantentechnologie eine Schlüsselrolle bei der Sicherstellung eines optimalen und effizienten Baus und
Betriebs von Gebäuden spielen kann, und wir freuen uns darauf, die Quantenlösungen von D-Wave zur Unterstützung dieser Bemühungen einzusetzen.“

„D-Wave, Vinci Energies und uptown Basel haben die gemeinsame Vision, die Digitalisierung zum Wohle von Industrie und Gesellschaft voranzutreiben“, so Damir Bogdan, CEO von uptownBasel Infinity Corp. „Diese Zusammenarbeit spiegelt den gemeinsamen Fokus auf die beschleunigte Einführung neuer Technologien – und insbesondere praktischer Quantencomputerlösungen – wider, um eine neue Ära des industriellen Bauwesens einzuleiten.“

„Bauprojekte weisen eine Vielzahl von Herausforderungen bei Optimierungen auf, die zu Kostenüberschreitungen und Verzögerungen bei der Fertigstellung von Gebäuden führen können, sofern sie nicht adäquat angegangen werden“, sagt Dr. Alan Baratz, CEO von D-Wave. „Wir sind davon überzeugt, dass die heutigen Quanten-Hybrid-Technologien dazu beitragen können, diese rechenintensiven komplexen Probleme zu lösen, um die Effizienz zu steigern und Bauprozesse zu rationalisieren. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit VINCI Energies und uptownBasel, um die Quantentechnologie in die Baubranche zu bringen.“

Über Vinci Energies
In einer Welt im Wandel beschleunigt Vinci Energies die ökologische Wende durch die konkrete Mitgestaltung zweier tiefgreifender Transformationen: Digitalisierung und Energiewende. Als marktnaher Integrator maßgeschneiderter, technikübergreifender Lösungen unterstützen wir unsere Kund:innen bei der Implementierung von Technologien, von der Planung über Realisierung und Betrieb bis hin zur Instandhaltung. Mit unseren 1.900 regional verankerten, agilen und innovativen Business Units sind wir in die energiebezogenen Entscheidungen, die Infrastrukturen und Prozesse unserer Kund:innen eingebunden und sorgen jeden Tag für mehr Zuverlässigkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit. Vinci Energies strebt eine globale Leistung an, die auf den Planeten achtet, den Menschen nützt und solidarisch mit den Bevölkerungen ist.

EVENTS

Lebensmitteltag

Food Innovations Pop-Up: Zeige verträgliche Lösungen für Mensch und Planet.

Datum: 18. April 2024

Ort: Luzern (CH)

Lebensmitteltag

Die führende schweizerische Lebensmittelfachtagung von bio.inspecta und SQS

Datum: 18. April 2024

Ort: Luzern (CH)

Hannover Messe

Transfoming Industry Togheter

Datum: 22.-26. April 2024

Ort: Hannover (D)

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 13.-17. Mai 2024

Ort: München (D)

VITAFOODS EUROPE

Messe für Nutraceuticals, Functional Food & Drinks

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drupa

Weltweit führende Fachmesse für Drucktechnologien

Datum: 28. Mai-07.Juni 2024

Ort: Düsseldorf (D)

ArbeitsSicherheit Schweiz

Fachmesse für Arbeitssicherheit, Gesundheitsschutz und Gesundheitsförderung am Arbeitsplatz

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Achema

Internationale Leitmesse der Prozessindustrie

Datum: 10.-14. Juni 2024

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SENSOR + TEST

Internationale Fachmesse für Sensorik, Mess- und Prüftechnik

Datum: 11.-13. Juni 2024

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Swiss Green Economy Symposium

Das Swiss Green Economy Symposium ist die umfassendste Konferenz zu Wirtschaft und Nachhaltigkeit mit zunehmend internationaler Ausstrahlung. Seit 2013.

Datum: 27.-29. August 2024

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all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 28.-29. August 2024

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FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 24.-26. September 2024

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W3+ Fair Jena

Europas führende Plattform für Forschung und Innovationskraft

Datum: 25.-26. September 2024

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Ilmac Lausanne

Networking. Forum. Aussteller

Datum: 25.-26. September 2024

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Ilmac

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SÜFFA

Die Fachmesse für die Fleischbranche

Datum: 28. - 30. September 2024

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IN.STAND

Die Messe für Instandhaltung und Services

Datum: 08.-09. Oktober 2024

Ort: Stuttgart (D)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 08.-10. Oktober 2024

Ort: Nürnberg (D)

SIAL

Fachmesse für Nahrungsmittel-Innovationen

Datum: 19.-23 Oktober 2024

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Südback

Fachmesse für das Bäcker- und Konditorenhandwerk

Datum: 26.-29. Oktober 2024

Ort: Stuttgart (D)

ALL4PACK EMBALLAGE

The global marketplace for Packaging Processing Printing Handling

Datum: 04.-07. November 2024

Ort: Paris (F)

Brennpunkt Nahrung

Fachkonferenz über Trends, Märkte und Management

Datum: 5. November 2024

Ort: Luzern (CH)

5. Future Food Symposium

 «Made in Switzerland - Gute Partnerschaften für mehr Ernährungssouveränität»

Datum: 8. Februar 2024

Ort: Online-Event (CH)

electronica

Weltleitmesse und Konferenz der Elektronik

Datum: 12.-15. November 2024

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Fi Europe

Internationale Fachmesse für Lebensmittelzusatzstoffe

Datum: 19.-21. November 2024

Ort: Frankfurt (D)

BrauBeviale

Europäische Fachmesse für die Getränkewirtschaft

Datum: 26.-28. November 2024

Ort: Nürnberg (D)

BioFach

Weltleitmesse für Bio-Lebensmittel

Datum: 11.-14. Februar 2025

Ort: Nürnberg (D)

CCE International

Europas wichtigster Branchenevent für die Wellpappen- und Faltschachtelindustrie.

Datum: 11.-13. März 2025

Ort: München (D)

IFFA

Internationale Leitmesse – Technology for Meat and Alternative Proteins

Datum: 03.-08. Mai 2025

Ort: Frankfurt (D)

TUTTOFOOD

Internationale B2B-Messe für Food & Beverage

Datum: 05.-08. Mai 2025

Ort: Mailand (I)

iba

Die führende Weltmesse für Bäckerei, Konditorei und Snacks

Datum: 18.-22. Mai 2025

Ort: München (D)

LABVOLUTION

Europäische Fachmesse für innovative Laborausstattung und die Optimierung von Labor-Workflows

Datum: 20.-22. Mai 2025

Ort: Hannover (D)

Automatica

Die Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 24.-27. Juni 2025

Ort: München (D)

SINDEX

Schweizer Messe für industrielle Automatisierung

Datum: 02.-04. September 2025

Ort: Bern (CH)

Oils + fats

Leitmesse der Öl- und Fettindustrie in Europa.

Datum: 15.-19. September 2025

Ort: München (D)

Drinktec Deutschland

Auf der Weltleitmesse der Getränke- und Liquid-Food-Industrie

Datum: 15.-19. September 2025

Ort: München (D)

AM Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 16.-17. September 2025

Ort: Luzern (CH)

CMS Berlin

Internationale Leitmesse für Reinigung und Hygiene

Datum: 23.-26. September 2025

Ort: Berlin (D)

POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 23. - 25. September 2025

Ort: Nürnberg (D)

Anuga

Weltweite Ernährungsmesse für Handel und Gastronomie/Ausser-Haus-Markt

Datum: 04.-08. Oktober 2025

Ort: Köln (D)

A + A

Messe und Kongress für Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit

Datum: 04.-07. November 2025

Ort: Düsseldorf (D)

igeho

Internationale Branchenplattform für Hotellerie, Gastronomie, Take-away und Care

Datum: 15.-19. November 2025

Ort: Basel (CH)

AQUA Suisse

Die Schweizer Fachmesse für kommunales und industrielles Wassermanagement.

Datum: 26.-27. November 2025

Ort: Zürich (CH)

Pumps & Valves

Die Fachmesse für industrielle Pumpen, Armaturen & Prozesse

Datum: 26. - 27. November 2025

Ort: Zürich (CH)

EuroShop

Fachmesse für den Investitionsbedarf des Handels

Datum: 22.-26. Februar 2026

Ort: Düsseldorf (D)

interpack

Führende Messe für Prozesse und Verpackung

Datum: 07.-13. Mai 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Bezugsquellenverzeichnis