Cambridge Quantum Computing (CQC) ได้ร่วมมือกับ German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt; DLR) เพื่อสำรวจว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถช่วยสร้างแบบจำลองที่ดีขึ้นสำหรับการพัฒนาแบตเตอรี่เพื่อช่วยในการใช้พลังงานในอนาคตได้อย่างไร
การทำงานร่วมกันจะทำให้ DLR ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยการบินและอวกาศแห่งชาติของสหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนีใช้อัลกอริธึมควอนตัมของ CQC ในการแก้ระบบสมการเชิงอนุพันธ์ย่อย (PDE) เพื่อสร้างการจำลอง 1D ของเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
นี่เป็นการวางรากฐานสำหรับการสำรวจการจำลองเซลล์แบตเตอรี่ที่สมบูรณ์แบบหลายขนาดด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมซึ่งถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการแสดงโมเดล 3 มิติเต็มรูปแบบ วิธีการแบบหลายมาตราส่วนประกอบด้วยข้อมูลจากระดับระบบต่างๆ (เช่นอะตอมมิกโมเลกุลและมหภาค) เพื่อทำให้การจำลองสามารถจัดการได้จริงและเป็นจริงมากขึ้นซึ่งอาจช่วยเร่งการวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่สำหรับโซลูชันพลังงานที่หลากหลายอย่างยั่งยืน
การปรับปรุงเซลล์แบตเตอรี่มีบทบาทสำคัญในแอปพลิเคชันมือถือและแบบพกพาเช่นสมาร์ทโฟนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้และรถยนต์ไฟฟ้ารวมถึงการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายอำนาจและการรักษาเสถียรภาพความถี่ของกริดพลังงาน การวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่สามารถลดการพึ่งพาลิเธียมของอุตสาหกรรมได้ในที่สุดซึ่งเป็นสารเติมแต่งที่ใช้ในแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์
ก่อนหน้านี้ DLR เคยใช้การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกเพื่อค้นคว้าเกี่ยวกับแบตเตอรี่ประเภทต่างๆรวมถึงลิเธียมไอออนและเทคโนโลยีที่อยู่เหนือกว่าลิเธียม
นี่เป็นหนึ่งในผลงานแรกสุดที่รวมโมเดลสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยสำหรับการจำลองแบตเตอรี่และการคำนวณเชิงควอนตัมระยะใกล้ การใช้กรอบการพัฒนาซอฟต์แวร์ของ CQC สำหรับการดำเนินการบนคอมพิวเตอร์ NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) DLR จะแสดงการจำลองควอนตัมบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม IBM Q