Das Tech-Unternehmen Xanadu und Volkswagen möchten gemeinsam Wege erforschen, Quantencomputer zur Simulation von Batteriematerialien einzusetzen. (Bild: Xanadu)
Die präzise und effiziente Simulation von Batteriematerialien ist eine Herausforderung für die Hersteller entsprechender Produkte. Abhilfe könnte die Einführung von fehlertoleranten Quantencomputern schaffen, gibt sich Volkswagen überzeugt. Bestehende Methoden wie die Dichtefunktionaltheorie seien seit Jahrzehnten der Eckpfeiler der computergestützten Chemie, würden jedoch aktuell an ihre Grenzen stoßen.
„Volkswagen betritt mit seiner New Auto-Strategie Neuland, insbesondere wenn es darum geht, Möglichkeiten entlang der Batterie-Wertschöpfungskette auszuloten. Hochleistungsmaterialien der nächsten Generation und elektrochemische Prozesse sind die wichtigsten Bestandteile dieser Expedition“, sagt Nikolai Ardey, Leiter Volkswagen Group Innovation. Die Kooperation mit Xanadu sei, „als würde man in ein Schnellboot steigen, das auf das ,nächste große Ding‘ zusteuert. Quantumcomputing könnte die Materialwissenschaft und -optimierung revolutionieren - Schlüsselkompetenzen, um unser internes Batterie-Know-how auszubauen.“
Die Grundlagen für das aktuelle Projekt hat Volkswagen bereits im vergangenen Jahr gelegt. Hier wurde in den Bereichen Materialwissenschaft, computergestützte Chemie, Batterietechnologie und Quantenalgorithmen gemeinsam geforscht. Die Entwicklung sieht nun neue Algorithmen auf Basis der nächsten Generation von Xanadu-Quantencomputern vor. Ein erster Forschungsbericht zum Thema liefert bereits eine Einschätzung der notwendigen Ressourcen für einen quantenbasierten Simulations-Algorithmus für das Kathoden Material Dilithium-Eisensilikat. Das gemeinsame Programm soll sich zudem zusätzlichen Berechnungsproblemen in der Materialforschung befassen.
„Wir wollen Quantencomputer durch die Erforschung von Quantenalgorithmen praktisch nutzbar machen. Dass wir dabei den Schwerpunkt auf Batterien legen, ist angesichts des Bedarfs der Branche und der Chancen, die das Quantencomputing für ein besseres Verständnis der komplexen chemischen Vorgänge in einer Batteriezelle bietet, eine strategische Entscheidung“, sagt Juan Miguel Arrazola, Leiter Algorithmen bei Xanadu.
