Cuando la informática cuántica perfecciona el diseño de los sistemas HVAC

VINCI Energies, QuantumBasel y D-Wave han puesto en marcha un proyecto de colaboración que aprovecha la potencia del cálculo cuántico para optimizar el diseño de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por sus siglas en inglés) de edificios complejos.

Para poder proporcionar un ambiente interior cómodo y saludable a los ocupantes de un edificio, los sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) deben diseñarse de tal manera que el flujo de aire cumpla con los requisitos específicos de cada habitación, y al menor coste posible. Son muchos los factores a tener en cuenta para lograrlo. ¿De qué forma pueden contribuir los avances tecnológicos a conseguirlo?

Con el objetivo de perfeccionar el diseño de los sistemas HVAC, VINCI Energies se asoció en 2023 con QuantumBasel, el centro de competencia para la inteligencia cuántica y artificial situado en Basilea (Suiza), y D-Wave, una empresa canadiense especializada en informática cuántica. Juntos lanzaron un proyecto de colaboración mediante una proof of concept cuántica (qPoC).

“El enfoque cuántico supone un cambio de paradigma”, subraya Julia Himmelsbach, Team Lead Advanced Analytics & AI en Axians ICT Austria. “Este proyecto combina el poder de la mecánica cuántica con las técnicas clásicas, revolucionando así nuestro enfoque del cálculo y la resolución de problemas”.

Hasta un millón de variables

En la primera fase del proyecto, el complejo problema que plantea la creación de una red HVAC se trasladó a un “modelo cuadrático restringido” (MQC, por sus siglas en francés), potencialmente resoluble por parte de los solucionadores (programas informáticos que permiten calcular y proporcionar el resultado de un problema tras su transcripción informática) de D-Wave mediante su servicio de nube cuántica Leap.

“VINCI Energies va camino de convertirse en un integrador de tecnología cuántica”

Se trata de solucionadores híbridos cuánticos clásicos que “utilizan algoritmos clásicos de última generación, así como una asignación inteligente del ordenador cuántico a las partes del problema en las que su contribución será más provechosa” y que “están diseñados para dar respuesta a problemas de gran envergadura que comportan hasta un millón de variables”, destaca Julia Himmelsbach.

Modelos altamente eficientes

Estos solucionadores híbridos son particularmente eficientes. Proponen soluciones con conductos de menor longitud y una menor cantidad de elementos de montaje, como por ejemplo codos, y todo ello en menos tiempo y en un gran abanico de sistemas HVAC, lo que proporciona un gran potencial de aplicación en todo el sector.

“Basándonos en los primeros resultados, decidimos explorar más a fondo el desempeño de la solución qPoC en nuestras actividades diarias y ampliar la formulación del diseño de la red HVAC a cuestiones relacionadas con la misma clase de problemas”, señala Julia Himmelsbach. Las siguientes fases del proyecto se centrarán en progresos técnicos que puedan traducirse en ventajas operativas tangibles, como la reducción del tiempo de cálculo necesario y la disminución del trabajo manual de ingeniería.

“Gracias al desarrollo continuo de su ecosistema de innovación, VINCI Energies va camino de convertirse en un integrador de tecnología cuántica, de modo que, con el tiempo, se identificarán e implementarán aplicaciones concretas”, indica la responsable de Axians. Este proyecto de informática cuántica representa un hito importante en el camino hacia un futuro más sostenible en el que la experiencia y los conocimientos humanos se alían con el poder de la tecnología para crear soluciones ecológicamente responsables a costes controlados.

10/07/2024