Die Erforschung von Möglichkeiten zur Verbesserung der Batteriechemie von Elektrofahrzeugen wird zu einem immer beliebteren Anwendungsfall für Quantencomputer. IonQ und Hyundai haben ein Projekt mit Fokus auf EV-Batterien durchgeführt, ebenso wie Quantinuum und die Ford Motor Company. Die beiden letztgenannten Partner veröffentlichten diese Woche eine Fallstudie zu ihren Fortschritten.

Fords Forschung zur Chemie von Lithium-Ionen-Batterien, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden, wurde von Quantinuums InQuanto-Plattform für Quantencomputerchemie unterstützt, und die Fallstudie wurde in derselben Woche veröffentlicht, in der Quantinuum InQuanto Version 2.0 ankündigte. Ford verwendete InQuanto erstmals im Rahmen des Beta-Testprogramms im Jahr 2021, und Ford war im Mai 2022 bei der Einführung der Software ein Partner wurde offiziell von Quantinuum gestartet.

Ford nutzte in diesem Fall Quantencomputing, weil, wie es in der Fallstudie feststellte, „sehr genaue Simulationen komplexer, realer Moleküle aufgrund der Größe des Problemraums außerhalb der Reichweite der fortschrittlichsten klassischen Computer liegen wächst exponentiell mit der Größe des Systems. Quantencomputer überwinden dies, da ihre Rechenleistung exponentiell skalieren kann.“

Die Forscher verwendeten den hybriden Quanten-klassischen Variations-Quanten-Eigenlöser (VQE)-Algorithmus, um den Grundzustand eines quantenmechanischen Systems zu finden. „Mit diesem hybriden Ansatz, der von der Quantenchemie-Plattform InQuanto von Quantinuum unterstützt wird, war das Team in der Lage, mit Molekülen zu arbeiten, die für die Batterieforschung direkt relevant sind. Sie demonstrierten auch eine Simulation, die das Gebiet der Quantenchemie näher an die Möglichkeit bringt, reale Probleme auf Quantencomputern anzugehen.“

Die Fallstudie kam zu dem Schluss: „Beim Benchmarking der Leistung von VQE-Methoden mit klassischen wellenfunktionsbasierten Methoden stellte das Team fest, dass die Ergebnisse zeigten, dass VQE-Methoden quantitativ mit den Ergebnissen der klassischen Methoden übereinstimmen.“

Der Batteriemarkt wird bis 100 voraussichtlich mehr als 2025 Milliarden US-Dollar wert sein, und die Hälfte aller dieser Batterien wird in Elektrofahrzeuge fließen. Quantencomputing könnte eine Rolle bei der kontinuierlichen Verbesserung dieser Batterien spielen, und in anderen Anwendungsfällen der Automobilindustrie.

Dan O'Shea befasst sich seit über 25 Jahren mit Telekommunikation und verwandten Themen, darunter Halbleiter, Sensoren, Einzelhandelssysteme, digitale Zahlungen und Quantencomputer/-technologie.

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• Quelle: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/ford-and-quantinuum-update-on-ev-battery-simulation-project/