Cambridge Quantum Computing (CQC), kuantum hesaplamanın gelecekteki enerji kullanımına yardımcı olmak amacıyla pil geliştirme için daha iyi simülasyon modelleri oluşturmaya nasıl yardımcı olabileceğini keşfetmek üzere Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt; DLR) ile ortaklık kurdu.
İşbirliği, Federal Almanya Cumhuriyeti'nin ulusal havacılık ve uzay araştırma merkezi olan DLR'nin, bir lityum iyon pil hücresinin 1 boyutlu simülasyonunu oluşturmak için kısmi diferansiyel denklem (PDE) sistemlerini çözmek için CQC'nin kuantum algoritmalarını kullanmasını sağlayacak.
Bu, tam 3D modellerin oluşturulması için uygun bir alternatif olarak kabul edilen kuantum bilgisayarlarla tam pil hücrelerinin çok ölçekli simülasyonlarının araştırılması için zemin hazırlıyor. Çok ölçekli bir yaklaşım, bir simülasyonu daha yönetilebilir ve gerçekçi hale getirmek için farklı sistem düzeylerinden (örneğin atomistik, moleküler ve makroskobik) gelen bilgileri birleştirir ve potansiyel olarak çeşitli sürdürülebilir enerji çözümleri için pil araştırma ve geliştirmesini hızlandırır.
Pil hücrelerinin iyileştirilmesi, akıllı telefonlar, giyilebilir elektronik cihazlar ve elektrikli arabalar gibi mobil ve taşınabilir uygulamaların yanı sıra merkezi olmayan güneş enerjisi depolama ve enerji şebekesinin frekans stabilizasyonunda da önemli bir rol oynuyor. Pil araştırmaları aynı zamanda endüstrinin ticari pillerde kullanılan malzeme olan lityuma olan bağımlılığını da sonunda azaltabilir.
DLR daha önce lityum iyon ve lityum ötesi teknolojiler de dahil olmak üzere bir dizi farklı pil türünü araştırmak için klasik bilgisayar modellemesini kullanmıştı.
Bu, pil simülasyonu ve yakın vadeli kuantum hesaplama için kısmi diferansiyel denklem modellerini birleştiren en eski çalışmalardan biridir. NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) bilgisayarlarında yürütmek için CQC'nin yazılım geliştirme çerçevesini kullanan DLR, kuantum simülasyonlarını bir IBM Q kuantum bilgisayarında gerçekleştirecek.