• BMW Group, Airbus et Quantinuum ont uni leurs forces et réalisé une percée dans la science quantique
• Utilisation des ordinateurs quantiques pour contribuer à la future mobilité durable

Airbus, BMW Group et Quantinuum, leaders mondiaux de la mobilité et des technologies quantiques, ont développé un flux de travail hybride quantique-classique pour accélérer les recherches futures utilisant des ordinateurs quantiques pour simuler des systèmes quantiques, en se concentrant sur les réactions chimiques des catalyseurs dans les piles à combustible.

Dans un nouvel article technique, "Applicabilité de l'informatique quantique aux simulations de réaction de réduction d'oxygène", les trois partenaires rapportent une modélisation précise de la réaction de réduction d'oxygène à la surface d'un catalyseur à base de platine. L'ORR est la réaction chimique du processus qui convertit l'hydrogène et l'oxygène en eau et en électricité dans une pile à combustible et limite l'efficacité du processus. Il est relativement lent et nécessite une grande quantité de catalyseur au platine, il y a donc un grand intérêt et une grande valeur à mieux comprendre les mécanismes sous-jacents impliqués dans la réaction.

À l'aide de l'ordinateur quantique de la série H de Quantinuum, l'équipe de collaboration a démontré l'applicabilité de l'informatique quantique dans un flux de travail industriel pour améliorer notre compréhension d'une réaction chimique critique. Les trois sociétés prévoient de poursuivre leur collaboration pour explorer l'utilisation de l'informatique quantique pour relever les défis industriels pertinents.

Le Dr Peter Lehnert, vice-président, Technologies de la recherche chez BMW Group, a déclaré: « La circularité et la mobilité durable nous mettent en quête de nouveaux matériaux, pour créer des produits plus performants et façonner la future expérience utilisateur premium. Pouvoir simuler les propriétés des matériaux avec une précision chimique pertinente avec les avantages de l'accélération du matériel informatique quantique nous donne les bons outils pour accélérer l'innovation dans ce domaine décisif.

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En tant que pionnier sur le marché automobile mondial, BMW Group reconnaît le potentiel de transformation de l'informatique quantique et son importance dans la recherche de nouveaux matériaux, où il peut permettre des processus plus rapides et plus efficaces tout en réduisant les prototypes de laboratoire. Approcher et simuler avec précision l'un des processus électrochimiques les plus fondamentaux pour la première fois à l'aide de l'informatique quantique marque une étape substantielle vers la transition énergétique durable, au profit des batteries métal-air et d'autres produits à efficacité accrue.

Isabell Gradert, vice-présidente, Central Research & Technology chez Airbus, a déclaré: « Nous pouvons clairement envisager les avantages de l'étude dans notre quête d'alternatives durables et alimentées à l'hydrogène telles que l'avion ZEROe, qui peut fonctionner avec des moteurs à pile à combustible. L'étude confirme que l'informatique quantique mûrit à l'échelle dont nous avons besoin pour l'aviation.

Airbus a identifié l'hydrogène comme un candidat prometteur pour propulser les avions à faible émission de carbone, car il n'émet pas de CO2 en vol, lorsqu'il est généré à partir d'énergies renouvelables. La société a précédemment annoncé son intention de commencer à tester un système de propulsion à pile à combustible à hydrogène à bord de son avion de démonstration ZEROe dans les prochaines années. La société a l'ambition de développer le premier avion commercial à hydrogène au monde pour une entrée sur le marché d'ici 2035.

Ilyas Khan, directeur des produits, Quantinuum a déclaré: "Nous sommes ravis de travailler depuis un certain temps maintenant pour soutenir BMW Group et Airbus, tous deux leaders dans leurs domaines, et qui reconnaissent tous deux que l'informatique quantique pourrait jouer un rôle central dans l'avancement de la mobilité durable future. Dans ce travail pionnier, nous démontrons comment intégrer l'informatique quantique dans les flux de travail industriels de deux des entreprises les plus avancées au monde sur le plan technologique, en s'attaquant aux problèmes de science des matériaux qui sont une cible de choix pour le progrès à l'aide de l'informatique quantique.

L'équipe de recherche espère que la compréhension de la réaction ORR fournira des informations qui les aideront à identifier des matériaux alternatifs susceptibles d'améliorer les performances et de réduire les coûts de production des piles à combustible. La modélisation précise des réactions chimiques telles que l'ORR est une tâche insoluble pour les ordinateurs classiques, en raison des propriétés quantiques des mécanismes chimiques impliqués, faisant de ces simulations un bon candidat pour bénéficier d'un avantage quantique potentiel à l'avenir.