fr.wedoany.com Rapport : L'entreprise finlandaise de calcul quantique supraconducteur IQM et le plus grand opérateur ferroviaire européen, la Deutsche Bahn (DB), ont publié conjointement un livre blanc de recherche. Basé sur des données opérationnelles réelles de la DB, les deux parties ont construit une architecture d'algorithme hybride quantique-classique et ont exécuté de bout en bout, sur du matériel quantique existant, l'ensemble du processus allant de la modélisation du problème, à la résolution algorithmique, jusqu'à la production d'un plan de planification. Cette architecture est conçue pour être généralisable, et des méthodes similaires pourraient en principe être appliquées à des domaines tels que la logistique, l'énergie et la fabrication.
L'ensemble de données utilisé dans cette étude comprend les plans de marche de 190 trains entre 5 villes allemandes, convertis en environ 98 500 combinaisons possibles de cycles de planification. L'optimisation de la planification ferroviaire nécessite généralement de traiter un grand nombre de combinaisons possibles, impliquant la coordination de multiples contraintes telles que l'affectation des trains et l'allocation des ressources. L'équipe de recherche n'a pas utilisé directement un ordinateur quantique pour résoudre l'intégralité du problème d'optimisation, mais a adopté une architecture hybride par étapes : le cadre de calcul classique gère l'échelle globale et la structure des contraintes, tandis que les sous-problèmes adaptés au traitement quantique sont extraits et résolus sur le matériel quantique à l'aide de l'algorithme d'optimisation approximative quantique (QAOA). Les résultats sont ensuite renvoyés au cadre classique pour effectuer le calcul global et l'itération.
Les résultats de recherche publiés dans le livre blanc montrent : premièrement, la solution peut produire des solutions réalisables sur le matériel existant, sans dépendre d'ordinateurs quantiques tolérants aux pannes à grande échelle qui ne sont pas encore disponibles ; deuxièmement, la qualité de la solution est statistiquement et significativement corrélée à la capacité du matériel – plus la taille du sous-problème que le processeur quantique peut traiter est grande, plus la qualité de la solution finale est élevée ; troisièmement, l'ensemble du processus est exécuté de bout en bout sur un ordinateur quantique d'IQM, de la modélisation du problème à la production des résultats, le tout sur le matériel propriétaire, établissant ainsi une base de référence technique reproductible.
Manfred Riek, responsable des technologies quantiques à la Deutsche Bahn, a déclaré que cette collaboration était une tentative de résoudre des problèmes opérationnels réels dans un environnement combinant calcul haute performance et calcul quantique. Inés de Vega, scientifique en chef d'IQM, a indiqué que ce projet démontre une voie possible pour le calcul quantique dans le traitement de problèmes d'optimisation complexes de niveau entreprise.
Les deux parties soulignent que cette étude se concentre principalement sur les problèmes de planification dans des conditions opérationnelles connues et relativement stables. Les scénarios de replanification en temps réel, plus exigeants dans l'exploitation ferroviaire – tels que les décisions à prendre en quelques minutes face à des perturbations comme les retards de trains, les limitations soudaines de vitesse ou les pannes d'équipement – n'ont pas encore été validés dans ce cadre. Cependant, avec l'amélioration des performances du matériel quantique, cette architecture hybride pourrait en principe être étendue à ces scénarios.
Fondée en 2018, IQM est la première entreprise européenne de calcul quantique à être cotée au Nasdaq américain. Issue d'une scission et d'une incubation du Centre de recherche technique VTT de Finlande et de l'Université Aalto, elle propose des solutions complètes de calcul quantique supraconducteur, couvrant la conception de puces, la fabrication de matériel, les systèmes de contrôle, les plateformes logicielles et la livraison de systèmes, avec un support pour le déploiement sur site et l'accès via le cloud. IQM a déjà vendu plus de 20 ordinateurs quantiques, ce qui en fait l'un des plus grands fournisseurs européens en termes de livraisons de déploiement sur site. Elle a été reconnue comme un acteur majeur dans le rapport « IDC MarketScape : Évaluation mondiale des fournisseurs de calcul quantique 2026 ».
