Cambridge Quantum Computing (CQC) fez parceria com o Centro Aeroespacial Alemão (Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt; DLR) para explorar como a computação quântica poderia ajudar a criar melhores modelos de simulação para o desenvolvimento de baterias para auxiliar no uso futuro de energia.
A colaboração verá o DLR - o centro nacional de aeronáutica e pesquisa espacial da República Federal da Alemanha - usar os algoritmos quânticos do CQC para resolver sistemas de equações diferenciais parciais (PDE) para renderizar uma simulação 1D de uma célula de bateria de íon-lítio.
Isso estabelece as bases para explorar simulações em várias escalas de células de bateria completas com computadores quânticos, que são consideradas uma alternativa viável para renderizar modelos 3D completos. Uma abordagem multi-escala incorpora informações de diferentes níveis do sistema (por exemplo, atomístico, molecular e macroscópico) para fazer uma simulação mais gerenciável e realista, potencialmente acelerando a pesquisa e o desenvolvimento de baterias para uma variedade de soluções de energia sustentável.
O aprimoramento das células da bateria tem um papel importante a desempenhar em aplicativos móveis e portáteis, como smartphones, dispositivos eletrônicos vestíveis e carros elétricos, bem como no armazenamento solar descentralizado e na estabilização de frequência da rede elétrica. A pesquisa de baterias também poderia eventualmente reduzir a dependência da indústria de lítio - o material usado em baterias comerciais.
DLR já usou modelagem de computador clássica para pesquisar uma variedade de tipos diferentes de bateria, incluindo íon de lítio e tecnologias além do lítio.
Este é um dos primeiros trabalhos combinando modelos de equações diferenciais parciais para simulação de bateria e computação quântica de curto prazo. Usando a estrutura de desenvolvimento de software do CQC para execução em computadores NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum), o DLR renderizará suas simulações quânticas em um computador quântico IBM Q.