Le groupe Volkswagen et la société canadienne de technologie quantique Xanadu ont établi un programme de recherche pluriannuel pour améliorer les performances des algorithmes quantiques pour simuler les matériaux des batteries. L’objectif est de réduire les coûts de calcul et d’accélérer l’adoption par Volkswagen des ordinateurs quantiques pour développer des matériaux de batterie plus sûrs, plus légers et plus rentables.
La simulation précise et efficace des matériaux de batterie est un défi à l’échelle de l’industrie qui pourrait bénéficier de l’avènement des ordinateurs quantiques tolérants aux pannes. Les méthodes classiques existantes, telles que la théorie de la fonctionnelle de la densité, sont la pierre angulaire de la chimie computationnelle depuis plusieurs décennies, mais malgré leurs nombreux succès, elles atteignent des limites dans des domaines de recherche essentiels à la construction de meilleures batteries.
« Avec sa stratégie NEW AUTO, Volkswagen entre dans de nouveaux territoires, en particulier lorsqu’il s’agit d’explorer les opportunités tout au long de la chaîne de valeur des batteries. Des matériaux performants et des procédés électrochimiques de nouvelle génération sont les ingrédients clés de cette expédition. » déclare le Dr Nikolai Ardey, directeur de l’innovation du groupe Volkswagen. « Travailler avec des entreprises de pointe comme Xanadu, c’est comme monter sur un hors-bord en direction de la prochaine grande chose : l’informatique quantique pourrait déclencher une révolution dans la science et l’optimisation des matériaux, des compétences clés pour développer notre expertise interne dans les batteries ».
Au cours de l’année écoulée, Volkswagen et Xanadu se sont engagés dans des recherches multi-domaines en science des matériaux, en chimie computationnelle, en technologies de batterie et en algorithmes quantiques qui ont jeté les bases des efforts de recherche à long terme du programme. Le programme conjoint vise à relever les défis de l’industrie dans la recherche sur les batteries en se concentrant sur le développement d’algorithmes quantiques avancés pour simuler les matériaux de batterie à traiter sur les ordinateurs quantiques tolérants aux pannes de nouvelle génération de Xanadu. Le premier article de recherche du programme (publié en septembre 2022 : https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.106.032428) met en évidence la première estimation des ressources nécessaires pour mettre en œuvre un algorithme quantique pour simuler un matériau de cathode réaliste. , silicate de dilithium-fer.
« Chez Xanadu, nous repoussons les frontières du matériel informatique, des logiciels et des algorithmes quantiques. Notre objectif dans la recherche sur les algorithmes quantiques est de rendre les ordinateurs quantiques vraiment utiles. Se concentrer sur les batteries est un choix stratégique compte tenu de la demande de l’industrie et des perspectives d’informatique quantique pour aider à comprendre la chimie complexe au sein d’une cellule de batterie », a déclaré Juan Miguel Arrazola, responsable des algorithmes chez Xanadu. « Nous sommes ravis de travailler avec la fantastique équipe de Volkswagen pour mener des recherches de pointe visant à surmonter les obstacles techniques des algorithmes quantiques qui seront nécessaires pour libérer le potentiel de l’informatique quantique pour le développement des batteries. »
Le programme étudiera également des problèmes de calcul supplémentaires dans la découverte de matériaux où l’informatique quantique a les meilleures perspectives d’impact massif. Le partenariat avec Xanadu soutient l’objectif plus large de Volkswagen de devenir un fournisseur de logiciels et de données de mobilité durable et son ambition d’être un leader dans le développement de batteries et les applications d’informatique quantique.
« Notre partenariat avec Xanadu est un excellent exemple de l’engagement de Volkswagen à tirer parti de technologies innovantes telles que l’informatique quantique pour accélérer vers des solutions de mobilité 100 % électriques, en optimisant nos processus dans la mesure du possible », a déclaré le Dr Arne-Christian Voigt, Future Research, Volkswagen AG. « Nous sommes ravis de repousser les limites de la simulation des matériaux et de nous appuyer sur les recherches fondamentales que nous avons menées jusqu’à présent avec l’équipe Xanadu Quantum Algorithms. »
Plus tôt cette année, Volkswagen AG et le gouvernement du Canada ont signé un protocole d’entente pour promouvoir la mobilité électrique au pays. Les deux parties ont convenu d’étudier les possibilités pour le Canada de contribuer aux chaînes d’approvisionnement mondiales et régionales de batteries de Volkswagen.
Le gouvernement canadien a investi et continue d’investir massivement dans les technologies quantiques. Cet investissement a amené des talents de classe mondiale au pays, a construit l’écosystème quantique et a fait du Canada un chef de file dans le domaine de la technologie quantique.