量子计算建模仿真，助力新一代电池研发

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英国的量子计算算法开发公司Cambridge Quantum Computing，正与德国航天中心(German Aerospace Center)合作，研究量子机器如何能用以提升电池模拟的精确度...

www.eet-china.com, Aug. 21, 2021 – 

量子计算(quantum computing)的庞大潜力正被运用于关键的能源储存问题──改善电池仿真模型以协助加速研发更安全、更具效率的能源储存方案，以及提供电动车和其他消费性应用的新电池材料。

总部位于英国的量子计算算法开发业者Cambridge Quantum Computing，正与德国航天中心(German Aerospace Center)合作，研究量子机器如何能用以提升电池模拟的精确度；其量子算法是被应用在求解偏微分方程式(partial differential equations)，以提供锂离子电池芯的一维(1D)初始模拟。

一旦处理完成，机器学习框架将提供能在"嘈杂中等规模量子计算机"(Noisy Intermediate-Scale Quantum computers)上执行、渲染出完整3D电池模拟的基础；德国航天中心表示，该机构将在IBM的Q量子机器上执行量子模拟。

Cambridge Quantum Computing的机器学习暨量子算法负责人Mattia Fiorentini表示："我们想改善锂电池的性能，这意味着在能够储存多少能量之外，在安全性方面也没有妥协。"

此研究也可望解决电池的耐用性以及供应链问题，例如降低被广泛应用于商用电池的锂材料之依赖，聚焦于像是锌(zinc)等矿藏丰富、高能量的材料。

3D电池仿真模型也为新兴的量子计算平台──包括IBM的Q系统──提供了一个新应用案例；这类平台透过像是Cambridge Quantum Computing的机器学习算法获得增强。两者的结合将为高分辨率、多种规模的仿真模型奠定基础，包括整个电池芯的模拟。

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