據(jù)外媒報(bào)道，近日，美國量子公司 PsiQuantum 與梅賽德斯-奔馳 (Mercedes-Benz) 就量子計(jì)算改進(jìn)電池技術(shù)展開合作，并發(fā)表了在容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)上模擬鋰離子電池 (LiB) 中電解質(zhì)分子的一項(xiàng)新研究，以實(shí)現(xiàn)電池設(shè)計(jì)上的新突破。
新型鋰離子電池的開發(fā)涉及大量試錯(cuò)實(shí)驗(yàn)。這一緩慢而昂貴的研發(fā)過程原則上可以通過模擬和驗(yàn)證其中的新化學(xué)成分來加速。然而傳統(tǒng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)很難模擬這些分子及反應(yīng)的量子行為，量子計(jì)算機(jī)則有望克服這一技術(shù)限制。
現(xiàn)代鋰離子電池在充放電循環(huán)過程中，通過液態(tài)電解質(zhì)材料將電荷從一個(gè)電極移動(dòng)到另一個(gè)電極。改進(jìn)電解質(zhì)將對(duì)各項(xiàng)電池性能具有重要影響，包括能量密度(即電池效率)、充電速度、電池壽命、成本和安全性等。如果找到一種添加劑化學(xué)物質(zhì)，能夠增強(qiáng)電解液所提供的電池電流，就可以進(jìn)一步改進(jìn)和開發(fā)鋰離子電池。為了識(shí)別潛在的添加劑，需要精確地模擬它們的存在對(duì)電解質(zhì)分子的影響，但這類模擬所涉及的計(jì)算無法通過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)完成。
對(duì)此，PsiQuantum 公司與奔馳開展合作，研究用于模擬常用電解質(zhì)添加劑氟乙烯碳酸酯 (fluoroethylene carbonate) 效果的量子算法。相關(guān)成果發(fā)表在《物理評(píng)論研究》(Physical Review Research) 上，系統(tǒng)闡述了容錯(cuò)量子計(jì)算如何優(yōu)化電池設(shè)計(jì)。
