Volkswagen Group y Xanadu probarán un programa de simulaciones cuánticas para los materiales de sus baterías

Volkswagen Group y Xanadu probarán un programa de simulaciones cuánticas para los materiales de sus baterías que son necesarios para influir en el diseño y el desarrollo de celdas de batería de última generación

La precisa simulación y eficiente de materiales de baterías es un reto para toda la industria, que podría resultar de la llegada de ordenadores cuánticos a prueba de fallos. Los métodos clásicos existentes, como la Teoría Funcional de la Densidad, han sido por varias décadas el pilar de la química computacional, pero, a pesar de sus numerosos triunfos, están encontrando limitaciones en áreas de investigación fundamentales para la construcción de baterías mejores.

"Con la estrategia NEW AUTO, Volkswagen se adentra en un nuevo territorio, sobre todo a lo que se refiere con explorar oportunidades a lo largo de la cadena de valor de las baterías. Los materiales de alto rendimiento y los procesos electroquímicos de última generación son los ingredientes clave de esta expedición", afirma Nikolai Ardey, director de Innovación del Grupo Volkswagen.

"Trabajar con empresas vanguardistas como Xanadu es como subirse a un barco que navega rápidamente hacia un gran evento: La computación cuántica podría desencadenar una revolución en la ciencia y la optimización de los materiales, que son las competencias clave para incrementar nuestro dominio en baterías" .

A lo largo del último año, Volkswagen y Xanadu se han visto involucrados en una investigación multidisciplinar centrada en la ciencia de los materiales, la química computacional, la tecnología de las baterías y los algoritmos cuánticos, que han sentado las bases para alcanzar los resultados de investigación a largo plazo del programa. La colaboración pretende abordar los desafíos en la investigación de baterías de la industria, centrándose en el desarrollo de algoritmos cuánticos avanzados para simular materiales de baterías, que se procesarán en los ordenadores a prueba de fallos de última generación de Xanadu. El primer artículo de investigación del programa (publicado en septiembre de 2022: https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.106.032428) destaca la primera estimación de recursos necesarios para implementar un algoritmo cuántico que simula un material catódico realista, el silicato de hierro y de dilitio.

"En Xanadu, estamos ampliando las fronteras del hardware, el software y los algoritmos de la computación cuántica. Nuestro objetivo con la investigación de algoritmos cuánticos es hacer que los ordenadores cuánticos sean realmente útiles. Centrarse en las baterías es una elección estratégica, dada la demanda de la industria y el futuro de la computación cuántica para ayudar a comprender la compleja química de una celda de batería", afirmaba Juan Miguel Arrazola, director de Algoritmos de Xanadu. "Estamos encantados de trabajar junto al fantástico equipo de Volkswagen para llevar a cabo una investigación vanguardista centrada en superar los obstáculos técnicos de los algoritmos cuánticos que serán necesarios para liberar el potencial de la computación cuántica en el desarrollo de baterías".

El programa investigará también otros problemas computacionales en el descubrimiento de materiales, donde la computación cuántica tiene una mayor expectativa de que tenga un impacto masivo. La colaboración con Xanadu respalda el objetivo más amplio de Volkswagen de convertirse en un proveedor de movilidad sostenible basado en datos y software, además de su ambición de ser líderes, tanto en el desarrollo de baterías, como en la aplicación de computación cuántica.

"Nuestra colaboración con Xanadu es un gran ejemplo del compromiso de Volkswagen en el aprovechamiento de tecnologías innovadoras como la computación cuántica para avanzar hacia soluciones de movilidad 100% eléctricas, optimizando nuestros procesos siempre que sea posible", afirmaba Arne-Christian Voigt, Future Research , Volkswagen AG. "Estamos entusiasmados con la idea de ampliar los horizontes de la simulación de materiales, además de construir sobre la investigación fundamental que hemos realizado hasta el momento con el equipo de algoritmos cuánticos de Xanadu".

A principios de este año, Volkswagen AG y el gobierno de Canadá firmaron un Memorando de Entendimiento para promover la movilidad eléctrica en el país. Ambas partes acordaron investigar las oportunidades para que Canadá contribuya en las cadenas de suministro de baterías globales y regionales de Volkswagen.

El gobierno canadiense ha invertido, y sigue invirtiendo con cuidado, en las tecnologías cuánticas. Esa inversión ha traído al país un prestigio a nivel mundial, ha construido un ecosistema cuántico y ha hecho de Canadá un líder en el ámbito de la tecnología cuántica.

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