شرکت میتسوبیشی با همکاری IBM اقدام به استفاده از کامپیوتر کوانتومی برای درک بهتر ساز و کار باتری‌های هوا لیتیم کردند.
میتسوبیشی از کامپیوتر کوانتومی برای توسعه باتری استفاده می‌کند
شرکت میتسوبیشی کمیکال (Mitsubishi Chemical) و IBM اقدام به شبیه‌سازی مراحل اولیه واکنش میان لیتیم و اکسیژن در باتری‌های هوا لیتیم کردند. این اولین تحقیقات شبیه‌سازی با استفاده از کامپیوتر کوانتومی است که نتایج آن در قالب مقاله‌ای با عنوان Computational Investigations of the Lithium Superoxide Dimer Rearrangement on Noisy Quantum Devices به چاپ رسیده است.
در این پروژه محققان نشان دادند که می‌توان واکنش اکسیژن و لیتیم را روی یک کامپیوتر کوانتومی مدل‌سازی کرد. درک ساز و کار شیمی باتری هوا لیتیم می‌تواند به تولید باتری‌هایی با کارایی بالا منجر شود تا از آنها در ادواتی نظیر خودروها و تلفن‌های همراه استفاده کرد.
توانایی‌های کامپیوتر کوانتومی پیش از این مورد ارزیابی قرار گرفته است. به ویژه الگوریتم کوانتومی متغیر Eigensolver که برای مطالعات محاسباتی روی چیدمان دایمر پراکسید لیتیم در شبیه‌سازهای کوانتومی و ادوات کوانتومی استفاده می‌شود. در حالی که این تحقیقات نشان می‌دهد شبیه‌سازهای کوانتومی می‌توانند مقادیر انرژی مشابه با مقدار واقعی به‌دست آورد، اما محاسبات مربوط به انرژی کوانتومی کمتر محاسبه می‌شوند که این موضوع حتی بعد از استفاده از کاهش خطای بازخوانی نیز وجود دارد.
شرکت میتسوبیشی کمیکال این مشکل را حل کرده است. به اعتقاد محققان این پروژه، سامانه‌های شیمیایی بزرگ نیاز به کیوبیت بیشتری نسبت به آنچه که کامپیوتر کوانتومی IBM دارد، نیاز دارند.
در این پروژه محققان با استفاده از شبیه‌ساز کوانتومی و سخت‌افزار کوانتومی به مطالعه فرآیند پرداخته و دقت شبیه‌ساز و محاسبه‌های آن را با استفاده از سخت‌افزار کوانتومی چک کردند.
نتایج نشان داد که این شبیه‌ساز می‌تواند با دقت بالا کار را انجام دهد در حالی که اگر تنها از سخت‌افزار کوانتومی استفاده می‌شد میزان انرژی محاسبه شده کمتر از میزان دقیق آن محاسبه می‌شد.
یکی از محققان این پروژه می‌گوید که در ژاپن پروژه‌های صنعتی-دانشگاهی بزرگی روی توسعه فناوری باتری‌های لیتیم هوا تعریف شده‌اند. من امیدوارم که محاسبات کوانتومی بتواند به ما کمک کند تا بتوانیم مواد جدیدی برای توسعه این باتری‌ها ارائه کنیم.
