Volkswagen und das kanadische Unternehmen Xanadu starten ein auf mehrere Jahre angelegtes Forschungsprogramm, um die Rechenleistung von Quantenalgorithmen für die Simulation von Batteriematerialien zu optimieren.
Dadruch sollen die Rechenkosten gesenkt und der Einsatz von Quantencomputern bei dem deutschen Autohersteller zur Entwicklung von sichereren, leichteren und kostengünstigeren Batteriematerialien beschleunigt werden, erklärte Volkswagen. Mit den Quantenalgorithmen zur Simulation von Batteriematerialien soll das Design und die Entwicklung von Batteriezellen der nächsten Generation „maßgeblich vorangebracht“ werden können.
Laut Volkswagen wollen die Unternehmen im nächsten Jahrzehnt ressourceneffiziente Quantenalgorithmen zur Marktreife bringen. Die präzise und effiziente Simulation von Batteriematerialien ist eine Herausforderung für die Branche, die durch die Einführung von Quantencomputern leichter bewältigt werden könnte. Bestehende klassische Methoden wie die Dichtefunktionaltheorie sind seit mehreren Jahrzehnten die Eckpfeiler der computergestützten Chemie, stoßen laut Volkswagen jedoch in Forschungsbereichen, die für die Entwicklung leistungsfähigerer Batterien eine wesentliche Rolle spielen, an ihre Grenzen.
„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,“ so Nikolai Ardey, Leiter Volkswagen Group Innovation. „Mit Spitzenunternehmen wie Xanadu zusammenzuarbeiten, ist, als würde man in ein Schnellboot steigen, das auf das, nächste große Ding‘ zusteuert. Quantum Computing könnte die Materialwissenschaft und -optimierung revolutionieren – Schlüsselkompetenzen, um unser internes Batterie-Know-how auszubauen.“
Im vergangenen Jahr haben Volkswagen und Xanadu bereits Forschung in den Bereichen Materialwissenschaften, computergestützte Chemie, Batterietechnologien und Quantenalgorithmen betrieben. Dies bildet das Fundament für die langfristigen Forschungsaktivitäten des Programms.
„Xanadu stößt im Bereich der Hardware, Software und Algorithmen für Quantencomputer in neue Bereiche vor. 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.
Das Programm wird sich den Angaben nach auch mit zusätzlichen Berechnungsproblemen in der Materialforschung befassen – „einem Bereich, in dem das Quantencomputing die besten Aussichten auf grundlegende Fortschritte bietet“, so Volkswagen. „Unsere Partnerschaft mit Xanadu ist ein sehr gutes Beispiel für das Engagement von Volkswagen, innovative Technologien wie das Quantencomputing zu nutzen, um den Weg zu 100 % elektrischen Mobilitätslösungen zu beschleunigen und unsere Prozesse überall dort, wo es möglich ist, zu optimieren“, sagt Dr. Arne-Christian Voigt, Future Research, Volkswagen AG.
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