Η VW & Xanadu θα χρησιμοποιήσουν τον κβαντικό υπολογισμό για την ανάπτυξη μπαταριών

Η Volkswagen και η καναδική εταιρεία Xanadu έχουν ξεκινήσει ένα πολυετές ερευνητικό πρόγραμμα για τη βελτιστοποίηση της υπολογιστικής ισχύος των κβαντικών αλγορίθμων για την προσομοίωση υλικών μπαταρίας.

Αυτό αναμένεται να μειώσει το υπολογιστικό κόστος και να επιταχύνει τη χρήση κβαντικών υπολογιστών από τη Volkswagen για την ανάπτυξη ασφαλέστερων, ελαφρύτερων και πιο οικονομικά υλικών μπαταριών, σύμφωνα με δήλωση της γερμανικής αυτοκινητοβιομηχανίας. Οι κβαντικοί αλγόριθμοι για την προσομοίωση υλικών μπαταριών θα πρέπει να είναι σε θέση να «προωθήσουν σημαντικά» τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη κυψελών μπαταρίας επόμενης γενιάς.

Το χρονικό πλαίσιο, ωστόσο, είναι πιο μακροπρόθεσμο. Είναι πιθανό τα στοιχεία της μπαταρίας της επόμενης γενιάς να ωφεληθούν περισσότερο από τα αποτελέσματα της συνεργασίας. Σύμφωνα με τη VW, οι δύο εταιρείες θέλουν να φέρουν κβαντικούς αλγόριθμους αποδοτικούς ως προς τους πόρους στην ωριμότητα της αγοράς την επόμενη δεκαετία.

Το σημείο εκκίνησης είναι σαφές: Η ακριβής και αποτελεσματική προσομοίωση των υλικών μπαταριών μπορεί να επιταχύνει πάρα πολύ τις διαδικασίες ανάπτυξης και να τις καταστήσει λιγότερο δαπανηρές, εάν οι συνδυασμοί υλικών μπορούν να αξιολογηθούν με προσομοίωση και μόνο τα πιο πολλά υποσχόμενα υλικά δοκιμάζονται σε πρωτότυπα κύτταρα. Η εισαγωγή κβαντικών υπολογιστών με ανοχή σε σφάλματα θα μπορούσε να καταστήσει ευκολότερη την ολοκλήρωση αυτών των εργασιών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, σύμφωνα με τη VW, οι υπάρχουσες κλασικές μέθοδοι, όπως η συναρτησιακή θεωρία πυκνότητας – που αποτελούν τους ακρογωνιαίους λίθους της υπολογιστικής χημείας για αρκετές δεκαετίες – φτάνουν στα όριά τους παρά τις μεγάλες επιτυχίες τους σε ερευνητικούς τομείς που είναι απαραίτητοι για την ανάπτυξη ισχυρότερων μπαταριών.

Στα παρασκήνια, η συνεργασία Volkswagen και Xanadu βρίσκεται σε εξέλιξη από πέρυσι. Τα αποτελέσματα της πρώτης φάσης της συνεργασίας έχουν ήδη δημοσιευθεί στο περιοδικό Physical Review A. Στην ερευνητική έκθεση, οι εταίροι παρέχουν μια αρχική αξιολόγηση των πόρων που απαιτούνται για την εφαρμογή ενός κβαντικού αλγορίθμου για την προσομοίωση ενός ρεαλιστικού υλικού καθόδου, του πυριτικού σιδήρου διλιθίου .

«Η συνεργασία με εταιρείες αιχμής όπως η Xanadu είναι σαν να πηδάς σε ένα ταχύπλοο που κατευθύνεται προς το επόμενο μεγάλο πράγμα», δήλωσε ο Nikolai Ardey, επικεφαλής του Volkswagen Group Innovation. «Ο Κβαντικός Υπολογιστής μπορεί να προκαλέσει μια επανάσταση στην επιστήμη και τη βελτιστοποίηση των υλικών, βασικές ικανότητες για την ανάπτυξη της τεχνογνωσίας μας στις εσωτερικές μπαταρίες».

«Στο Xanadu, πιέζουμε τα σύνορα του υλικού, του λογισμικού και των αλγορίθμων κβαντικών υπολογιστών. Ο στόχος μας στην έρευνα κβαντικών αλγορίθμων είναι να κάνουμε τους κβαντικούς υπολογιστές πραγματικά χρήσιμους», δήλωσε ο Juan Miguel Arrazola, επικεφαλής αλγορίθμων στο Xanadu. «Η εστίαση στις μπαταρίες είναι μια στρατηγική επιλογή δεδομένης της ζήτησης από τη βιομηχανία και των προοπτικών για κβαντικούς υπολογιστές που θα βοηθήσουν στην κατανόηση της πολύπλοκης χημείας μέσα σε μια κυψέλη μπαταρίας».

Τον Αύγουστο του τρέχοντος έτους, η Volkswagen AG και η καναδική κυβέρνηση υπέγραψαν μνημόνιο κατανόησης για την προώθηση της ηλεκτροκίνησης στη χώρα. Και τα δύο μέρη συμφώνησαν να διερευνήσουν ευκαιρίες για τον Καναδά να συνεισφέρει στις παγκόσμιες και περιφερειακές αλυσίδες εφοδιασμού μπαταριών της Volkswagen. Κατά τη διάρκεια αυτού, η VW θα μπορούσε επίσης να γίνει η πρώτη δυτική αυτοκινητοβιομηχανία που θα συμμετάσχει άμεσα στα καναδικά ορυχεία, σύμφωνα με δημοσιεύματα των μέσων ενημέρωσης.

volkswagen-newsroom.com