Airbus, BMW Group y Quantinuum, líderes mundiales en movilidad y tecnologías cuánticas, han desarrollado un flujo de trabajo cuántico-clásico híbrido para acelerar las futuras investigaciones utilizando computadoras cuánticas para simular sistemas cuánticos, enfocándose en las reacciones químicas de los catalizadores en las celdas de combustible.
En un nuevo documento técnico titulado " Aplicabilidad de la computación cuántica a las simulaciones de reacciones de reducción de oxígeno", los tres socios informan sobre el modelado preciso de la reacción de reducción de oxígeno ( "ORR") en la superficie de un catalizador a base de platino. La ORR es la reacción química en el proceso que convierte el hidrógeno y el oxígeno en agua y electricidad en una celda de combustible y limita la eficiencia del proceso. Es relativamente lento y requiere una gran cantidad de catalizador de platino, por lo que es de gran interés y valor comprender mejor los mecanismos subyacentes involucrados en la reacción.
Utilizando la computadora cuántica de la serie H de Quantinuum, el equipo de colaboración ha demostrado la aplicabilidad de la computación cuántica en un flujo de trabajo industrial para mejorar nuestra comprensión de una reacción química crítica. Las tres empresas planifican una mayor colaboración dedicada a explorar el uso de la computación cuántica para abordar los desafíos industriales relevantes.
El Dr. Peter Lehnert , vicepresidente de Tecnologías de Investigación de BMW Group, afirmó: "La circularidad y la movilidad sostenible nos están poniendo en la búsqueda de nuevos materiales, para crear productos más eficientes y dar forma a la futura experiencia de usuario de alto Nivel. Tener la capacidad de simular las propiedades de los materiales con una precisión química relevante con los beneficios de la aceleración del hardware de computación cuántica nos está brindando las herramientas correctas para una mayor velocidad de innovación en este dominio decisivo".
Como pionero en el mercado automotriz global, BMW Group reconoce el potencial transformador de la computación cuántica y su importancia en la investigación de nuevos materiales, donde puede posibilitar procesos más rápidos y eficientes a la vez que reducir los prototipos de laboratorio. Abordar y simular con precisión uno de los procesos electroquímicos más fundamentales por primera vez mediante el uso de la computación cuántica marca un paso sustancial hacia la transición energética sostenible, beneficiando baterías de aire-metal y otros productos con mayor eficiencia.
Isabell Gradert , vicepresidenta de Tecnología e Investigación Central de Airbus, expresó: "Podemos vislumbrar claramente los beneficios del estudio en nuestra búsqueda de alternativas sostenibles e impulsadas por hidrógeno como la aeronave ZEROe, que puede operar en motores con celdas de combustible. El estudio confirma que la computación cuántica está madurando a la escala que necesitamos para la aviación".
Airbus ha identificado al hidrógeno como un candidato prometedor para alimentar aeronaves con bajas emisiones de carbono, porque no emite CO 2 al volar cuando se genera a partir de energía renovable. La empresa anunció anteriormente planes para comenzar a probar un sistema de propulsión de celdas de combustible generado por hidrógeno a bordo de sus aeronaves de demostración ZEROe en los próximos años. La empresa tiene la ambición de desarrollar la primera aeronave comercial impulsada por hidrógeno del mundo para ingresar al mercado en 2035".
Ilyas Khan , director de Productos de Quantinuum, expresó: "Nos entusiasma estar trabajando desde hace algún tiempo para apoyar a BMW Group y Airbus, ambos líderes en sus campos que reconocen que la computación cuántica podría desempeñar un papel fundamental en el avance de la movilidad sostenible del futuro. cuántica".
El equipo de investigación espera que comprenda la reacción de ORR proporcione conocimientos que los ayuden a identificar materiales alternativos que puedan mejorar el rendimiento y reducir los costos de producción de las celdas de combustible. Modelar las reacciones químicas como la ORR con precisión es una tarea difícil para las máquinas clásicas, debido a las propiedades cuánticas de los mecanismos químicos involucrados, lo que convierte a estas simulaciones en un buen candidato para complicar una potencial ventaja cuántica en el futuro.
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Así,que BMW Group, Airbus y Quantinuum colaboran para acelerar la investigación sobre movilidad sostenible utilizando computadoras cuánticas de última generación