Cambridge Quantum Computing (CQC) ha collaborato con il German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt; DLR) per esplorare come il calcolo quantistico potrebbe aiutare a creare migliori modelli di simulazione per lo sviluppo della batteria per aiutare il futuro utilizzo dell'energia.
La collaborazione vedrà DLR - il centro nazionale di ricerca aeronautica e spaziale della Repubblica federale di Germania - utilizzare gli algoritmi quantistici di CQC per risolvere i sistemi di equazioni differenziali parziali (PDE) per rendere una simulazione 1D di una cella di batteria agli ioni di litio.
Questo pone le basi per esplorare simulazioni multiscala di celle di batteria complete con computer quantistici, che sono considerati una valida alternativa per il rendering di modelli 3D completi. Un approccio multiscala incorpora informazioni da diversi livelli di sistema (ad esempio atomistico, molecolare e macroscopico) per rendere una simulazione più gestibile e realistica, accelerando potenzialmente la ricerca e lo sviluppo di batterie per una varietà di soluzioni energetiche sostenibili.
Il miglioramento delle celle della batteria ha un ruolo importante da svolgere nelle applicazioni mobili e portatili, come smartphone, dispositivi elettronici indossabili e auto elettriche, nonché nell'accumulo solare decentralizzato e nella stabilizzazione della frequenza della rete energetica. La ricerca sulle batterie potrebbe anche ridurre la dipendenza del settore dal litio, l'ateriale utilizzato nelle batterie commerciali.
DLR ha utilizzato in precedenza la modellazione computerizzata classica per ricercare una gamma di diversi tipi di batterie, comprese le tecnologie agli ioni di litio e oltre al litio.
Questo è uno dei primi lavori che combinano modelli di equazioni differenziali parziali per la simulazione della batteria e il calcolo quantistico a breve termine. Utilizzando il framework di sviluppo software di CQC per l'esecuzione su computer NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum), DLR renderà le sue simulazioni quantistiche su un computer quantistico IBM Q.