BMW sfrutta i computer quantistici per accelerare la ricerca sulla mobilità sostenibile

I leader mondiali nel settore della mobilità e delle tecnologie quantistiche, il Gruppo BMW, Airbus e Quantinuum, hanno unito le forze per sviluppare un flusso di lavoro ibrido quantistico-classico. Questo avanzamento è destinato a stimolare la ricerca futura attraverso l’uso di computer quantistici per simulare sistemi quantistici, con un focus sulle reazioni chimiche dei catalizzatori nelle celle a combustibile.

Una nuova ricerca scientifica, intitolata “Applicabilità del calcolo quantistico alle simulazioni di reazione di riduzione dell’ossigeno” (Applicability of Quantum Computing to Oxygen Reduction Reaction Simulations), descrive dettagliatamente come il team abbia modellato con precisione la reazione di riduzione dell’ossigeno (ORR) sulla superficie di un catalizzatore a base di platino.

Questa reazione chimica, che converte l’idrogeno e l’ossigeno in acqua ed elettricità in una cella a combustibile, è un processo relativamente lento che limita l’efficienza complessiva. Di conseguenza, comprendere meglio i meccanismi sottostanti coinvolti nell’ORR ha un’importanza e un valore notevoli.

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Il calcolo quantistico permette di creare processi più veloci ed efficienti

Il BMW Group comprende il potenziale trasformativo del calcolo quantistico e la sua importanza nella ricerca di nuovi materiali. Il suo uso può portare a processi più veloci ed efficienti e ridurre il numero di prototipi di laboratorio.

Simulare con precisione uno dei processi elettrochimici più fondamentali con l’aiuto del calcolo quantistico rappresenta un passo significativo verso la transizione energetica sostenibile, migliorando l’efficienza delle batterie metallo-aria e altri prodotti.

Attraverso l’uso del computer quantistico H-Series di Quantinuum, il team ha dimostrato come il calcolo quantistico possa essere applicato in un flusso di lavoro industriale per ampliare la comprensione di una reazione chimica critica.

Il Gruppo BMW, Airbus e Quantinuum prevedono di estendere ulteriormente la collaborazione per esplorare l’uso del calcolo quantistico nel risolvere sfide industriali rilevanti.

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L’idrogeno è una risorsa promettente

Airbus, nel suo percorso verso una mobilità a basso impatto di carbonio, ha identificato l’idrogeno come una risorsa promettente, data la sua capacità di generare zero emissioni di CO2 durante il volo, se prodotto da fonti rinnovabili.

La società ha in programma di iniziare i test di un sistema di propulsione a celle a combustibile alimentato a idrogeno sul suo aereo di test ZEROe nei prossimi anni, con l’ambizione di sviluppare il primo aereo commerciale a idrogeno al mondo entro il 2035.

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Il team di ricerca spera che, comprendendo la reazione ORR, possano essere individuati materiali alternativi in grado di migliorare le prestazioni e ridurre i costi di produzione delle celle a combustibile.

Modellare reazioni chimiche come l’ORR è un compito di difficile risoluzione per i computer classici, a causa delle proprietà quantistiche dei meccanismi chimici coinvolti. Questo rende tali simulazioni candidati ideali per beneficiare del vantaggio quantistico futuro.

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