宝马,空客和Quantinuum用量子计算寻找燃料电池替代材料

据空客官网，近日，空中客车、宝马集团和 Quantinuum联合开发了一种混合量子经典工作流程，以加快使用量子计算机模拟量子系统的未来研究，重点关注燃料电池中催化剂的化学反应。

三方在一篇新的技术论文中报告了铂基催化剂表面上的氧还原反应(“ORR”)的精确建模。ORR是将氢气和氧气转化为燃料电池中的水和电的过程中的化学反应，它限制了该过程的效率。它相对较慢，需要大量的铂催化剂，因此更好地了解反应中涉及的潜在机理具有极大的兴趣和价值。

宝马集团研究技术副总裁Peter Lehnert博士表示：“循环性和可持续交通使我们寻求新材料，以创造更高效的产品并塑造未来的优质用户体验。能够模拟材料特性以达到相关的化学精度，并受益于加速的量子计算硬件，这为我们提供了正确的工具，可以加快这一决定性领域的创新速度。

作为全球汽车市场的先驱，宝马集团认识到量子计算的变革潜力及其在新材料研究方面的重要性，它可以在减少实验室原型的同时实现更快、更高效的流程。首次使用量子计算接近并准确模拟最基本的电化学过程之一，标志着朝着可持续能源转型迈出了实质性的一步，使氢燃料电池和其他电池的效率更高。

空中客车公司中央研究与技术副总裁Isabell Gradert表示：“我们可以清楚地认识到这项研究的好处，因为我们寻求可持续的氢动力替代品，如ZEROe飞机，它可以在燃料电池发动机上运行。这项研究证实，量子计算正在以我们航空所需的规模成熟。

空中客车公司已将氢气确定为低碳飞机提供动力的支持者，因为它不排放二氧化碳。飞行时，由可再生能源产生电能。该公司此前宣布计划在未来几年内开始在其ZEROe的演示飞机上测试氢动力燃料电池电堆系统。该公司的目标是到2035年开发世界上第一架氢动力商用飞机进入市场。

Quantinuum首席产品官Ilyas Khan表示：“我们很高兴能够支持宝马集团和空中客车公司一段时间，这两家公司都是各自领域的领导者，他们都认识到量子计算可以在推动未来的可持续交通方面发挥关键作用。在这项开创性的工作中，我们展示了如何将量子计算集成到世界上两家技术最先进的公司的工作流程中，解决材料科学问题，这些问题是使用量子计算取得进展的主要目标。

研究小组希望了解ORR反应提供见解，帮助他们研究提高燃料电池性能并降低生产成本的替代材料。由于所涉及的化学机制的量子特性，准确模拟ORR等化学反应对于经典计算机来说是一项棘手的任务，这使得这种模拟成为未来受益于潜在量子优势的良好候选者。