Toyota wykorzystuje obliczenia kwantowe do znalezienia najlepszego materiału na baterie

Komputery kwantowe dobrze nadają się do symulowania różnych procesów fizycznych i chemicznych, ale są bardzo trudne do zaprogramowania. Naukowcy z Toyoty i startup QunaSys postanowili wspólnie rozwiązać ten problem i znaleźć najbardziej wydajne materiały do tworzenia baterii do samochodów elektrycznych.

Aby tego dokonać, wykorzystali 27-kubic-calowy komputer kwantowy Q System One, który został stworzony przez IBM we współpracy z Uniwersytetem Tokijskim. W projekcie uczestniczyły również inne japońskie organizacje. Jednym z nich jest startup QunaSys, który ma duże doświadczenie w obliczeniach kwantowych, a także w tworzeniu modeli kwantowych w celu znalezienia nowych materiałów o ściśle określonych właściwościach.

W swojej pracy QunaSys wykorzystuje teorię funkcjonalną gęstości (DFT), która traktuje każde ciało stałe jako dużą liczbę identycznych i wzajemnie oddziałujących elektronów utrzymywanych razem przez siatkę jąder atomowych. Innymi słowy, jest to rozkład gęstości elektronów, który opisany jest kwantowymi równaniami Schrödingera. Tego typu symulacyjne modele matematyczne są bardzo odpowiednie dla nowoczesnych komputerów kwantowych.

W przypadku klasycznych komputerów taka symulacja wymagałaby miesięcy symulacji, natomiast komputer kwantowy daje ostateczne wyniki wielokrotnie szybciej i z większą dokładnością.

Źródło: nikkei

Ilustracje: IBM