大眾汽車集團(tuán)和加拿大量子技術(shù)公司Xanadu建立了一項(xiàng)長(zhǎng)期研究計(jì)劃，助力量子算法模擬電池材料以提高其性能優(yōu)勢(shì)。目標(biāo)是降低計(jì)算成本，加速大眾汽車采用量子計(jì)算機(jī)來(lái)開(kāi)發(fā)更安全、更輕、更具成本效益的電池材料。

準(zhǔn)確和高效模擬電池材料是全行業(yè)面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)，而容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)可以破局。幾十年來(lái)，現(xiàn)有的經(jīng)典方法，如密度泛函理論，一直是計(jì)算化學(xué)的基石，盡管取得了許多成功，但在構(gòu)建更優(yōu)電池的關(guān)鍵研究領(lǐng)域卻遇到了瓶頸。

大眾汽車集團(tuán)創(chuàng)新主管Nikolai Ardey博士說(shuō)：“憑借其新汽車戰(zhàn)略，大眾汽車進(jìn)入了新領(lǐng)域。下一代高性能材料和電化學(xué)工藝是探索電池價(jià)值的關(guān)鍵要素。與Xanadu這樣的尖端公司合作，就像跳上快艇，駛向下一目的地：量子計(jì)算可能會(huì)引發(fā)材料科學(xué)和優(yōu)化的一場(chǎng)新革命，這是提高我們內(nèi)部在電池專業(yè)知識(shí)方面的關(guān)鍵能力?！?/p>

去年，大眾汽車和Xanadu在材料科學(xué)、計(jì)算化學(xué)、電池技術(shù)和量子算法等領(lǐng)域開(kāi)展了多項(xiàng)研究，為該項(xiàng)目的長(zhǎng)期研究工作奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)專注于開(kāi)發(fā)先進(jìn)的量子算法，模擬將在Xanadu的下一代容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)上用到的電池材料，從而應(yīng)對(duì)電池研究中的行業(yè)挑戰(zhàn)。2022 年9月，該計(jì)劃的第一篇研究文章已發(fā)表在《Physical Review A》。重點(diǎn)介紹了對(duì)實(shí)現(xiàn)模擬現(xiàn)實(shí)陰極材料的量子算法所需資源（硅酸二鋰鐵）的首次估計(jì)。

Xanadu算法負(fù)責(zé)人Juan Miguel Arrazola說(shuō)：“在Xanadu，我們正在推動(dòng)量子計(jì)算硬件、軟件和算法的發(fā)展。我們?cè)诹孔铀惴ㄑ芯糠矫娴哪繕?biāo)是讓量子計(jì)算機(jī)真正實(shí)用化。鑒于行業(yè)需求和量子計(jì)算的前景，專注于電池是一項(xiàng)戰(zhàn)略選擇，有助于理解電池內(nèi)部的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)。我們很高興能與大眾汽車的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)展前沿研究工作，重點(diǎn)是克服量子算法中的技術(shù)障礙，這有助于釋放量子計(jì)算在電池開(kāi)發(fā)方面的潛力?！?/p>

該計(jì)劃還將研究材料研發(fā)中的其他計(jì)算問(wèn)題，量子計(jì)算將會(huì)帶來(lái)巨大影響。與Xanadu的合作將助力大眾汽車實(shí)現(xiàn)更大的目標(biāo)：成為數(shù)據(jù)和軟件驅(qū)動(dòng)的可持續(xù)移動(dòng)供應(yīng)商，以及電池開(kāi)發(fā)和量子計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者。

大眾汽車公司未來(lái)研究部的Arne-Christian Voigt博士說(shuō)：“我們與Xanadu的合作將產(chǎn)生很好的效應(yīng)，利用量子計(jì)算等創(chuàng)新技術(shù)，大眾汽車將加速實(shí)現(xiàn)100%電動(dòng)汽車解決方案，并盡可能優(yōu)化我們的流程。通過(guò)我們與Xanadu的量子算法團(tuán)隊(duì)所做的基礎(chǔ)研究，我們很高興能突破材料模擬的界限。”

2022年初，大眾汽車公司和加拿大政府簽署了一份協(xié)議，將在該國(guó)推廣電動(dòng)汽車。關(guān)于加拿大能為大眾汽車的全球和區(qū)域電池供應(yīng)鏈做出的貢獻(xiàn)，雙方同意在加拿大做一些調(diào)查統(tǒng)計(jì)。

加拿大政府一直在大力投資量子技術(shù)。這項(xiàng)投資為該國(guó)帶來(lái)了世界一流的人才，并建立了量子生態(tài)系統(tǒng)，使加拿大成為量子技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一。

文章參考鏈接：

https://www.volkswagen-newsroom.com/en/press-releases/volkswagen-group-and-xanadu-establish-quantum-simulation-program-for-battery-materials-15253

編譯：卉可

編輯：慕一