奔驰联手美国量子公司,利用量子计算改进电池技术

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据外媒报道，近日，美国量子公司 PsiQuantum 与梅赛德斯-奔驰 (Mercedes-Benz) 就量子计算改进电池技术展开合作，并发表了在容错量子计算机上模拟锂离子电池 (LiB) 中电解质分子的一项新研究，以实现电池设计上的新突破。

新型锂离子电池的开发涉及大量试错实验。这一缓慢而昂贵的研发过程原则上可以通过模拟和验证其中的新化学成分来加速。然而传统的超级计算机很难模拟这些分子及反应的量子行为，量子计算机则有望克服这一技术限制。

现代锂离子电池在充放电循环过程中，通过液态电解质材料将电荷从一个电极移动到另一个电极。改进电解质将对各项电池性能具有重要影响，包括能量密度（即电池效率）、充电速度、电池寿命、成本和安全性等。如果找到一种添加剂化学物质，能够增强电解液所提供的电池电流，就可以进一步改进和开发锂离子电池。为了识别潜在的添加剂，需要精确地模拟它们的存在对电解质分子的影响，但这类模拟所涉及的计算无法通过传统计算机完成。

对此，PsiQuantum 公司与奔驰开展合作，研究用于模拟常用电解质添加剂氟乙烯碳酸酯 (fluoroethylene carbonate) 效果的量子算法。相关成果发表在《物理评论研究》(Physical Review Research) 上，系统阐述了容错量子计算如何优化电池设计。