Cambridge Quantum Computing (CQC) заключила партнерское соглашение с Немецким аэрокосмическим центром (Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt; DLR), чтобы изучить, как квантовые вычисления могут помочь в создании более совершенных имитационных моделей для разработки батарей, чтобы способствовать использованию энергии в будущем.
В рамках сотрудничества DLR - национальный центр аэронавтики и космических исследований Федеративной Республики Германии - будет использовать квантовые алгоритмы CQC для решения систем уравнений в частных производных (PDE) для визуализации одномерного моделирования литий-ионной аккумуляторной батареи.
Это закладывает основу для изучения многомасштабного моделирования полных аккумуляторных элементов с помощью квантовых компьютеров, которые считаются жизнеспособной альтернативой для рендеринга полных 3D-моделей. Многомасштабный подход включает информацию с различных уровней системы (например, атомистического, молекулярного и макроскопического), чтобы сделать моделирование более управляемым и реалистичным, что потенциально ускоряет исследования и разработки аккумуляторов для различных решений в области устойчивой энергетики.
Улучшение аккумуляторных элементов играет важную роль в мобильных и портативных приложениях, таких как смартфоны, носимые электронные устройства и электромобили, а также в децентрализованном накоплении солнечной энергии и стабилизации частоты энергосистемы. Исследования аккумуляторов также могут в конечном итоге снизить зависимость отрасли от лития - материала, используемого в коммерческих аккумуляторах.
DLR ранее использовала классическое компьютерное моделирование для исследования ряда различных типов батарей, включая литиево-ионные и не литиевые технологии.
Это одна из самых ранних работ, сочетающих модели уравнений в частных производных для моделирования аккумуляторов и краткосрочных квантовых вычислений. Используя структуру разработки программного обеспечения CQC для выполнения на компьютерах NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum), DLR будет визуализировать свои квантовые симуляции на квантовом компьютере IBM Q.