Cambridge Quantum Computing (CQC) se ha asociado con el Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt; DLR) para explorar cómo la computación cuántica podría ayudar a crear mejores modelos de simulación para el desarrollo de baterías para ayudar a la utilización futura de la energía.
La colaboración verá a DLR, el centro nacional de investigación aeronáutica y espacial de la República Federal de Alemania, utilizar los algoritmos cuánticos de CQC para resolver sistemas de ecuaciones diferenciales parciales (PDE) para generar una simulación 1D de una celda de batería de iones de litio.
Esto sienta las bases para explorar simulaciones multiescala de celdas de batería completas con computadoras cuánticas, que se consideran una alternativa viable para renderizar modelos 3D completos. Un enfoque de múltiples escalas incorpora información de diferentes niveles del sistema (por ejemplo, atomístico, molecular y macroscópico) para hacer una simulación más manejable y realista, acelerando potencialmente la investigación y el desarrollo de baterías para una variedad de soluciones de energía sostenible.
La mejora de las celdas de la batería tiene un papel importante que desempeñar en aplicaciones móviles y portátiles, como teléfonos inteligentes, dispositivos electrónicos portátiles y automóviles eléctricos, así como en el almacenamiento solar descentralizado y la estabilización de frecuencia de la red energética. La investigación sobre baterías también podría eventualmente reducir la dependencia de la industria del litio, el material utilizado en las baterías comerciales.
DLR ha utilizado previamente el modelado informático clásico para investigar una gama de diferentes tipos de baterías, incluidas las tecnologías de iones de litio y más allá del litio.
Este es uno de los primeros trabajos que combinan modelos de ecuaciones diferenciales parciales para la simulación de baterías y la computación cuántica a corto plazo. Usando el marco de desarrollo de software de CQC para la ejecución en computadoras NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum), DLR representará sus simulaciones cuánticas en una computadora cuántica IBM Q.