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L’informatique quantique

Airbus, BMW Group et Quantinuum – la plus grande société d’informatique quantique autonome au monde –, des leaders mondiaux de la mobilité et des technologies quantiques, ont développé un flux de travail hybride quantique-classique pour accélérer la recherche future à l’aide d’ordinateurs quantiques pour simuler des systèmes quantiques, en se concentrant sur les réactions.

Dans un nouveau document technique intitulé « Applicability of Quantum Computing to Oxygen Reduction Reaction Simulations », les trois partenaires rapportent la modélisation précise de la réaction de réduction de l’oxygène (« ORR ») sur la surface d’un catalyseur à base de platine.

L’ORR est la réaction chimique dans le processus qui convertit l’hydrogène et l’oxygène en eau et en électricité dans une pile à combustible et qui limite l’efficacité du processus. Il est relativement lent et nécessite une grande quantité de catalyseur de platine, il y a donc un grand intérêt et une grande valeur pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents impliqués dans la réaction.

En utilisant 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 entreprises prévoient de poursuivre leur collaboration pour explorer l’utilisation de l’informatique quantique afin de relever les défis industriels pertinents.

En tant que pionnier sur le marché mondial de l’automobile, 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.

L’approche et la simulation précise de 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, bénéficiant aux batteries métal-air et à d’autres produits avec une efficacité accrue.

Airbus a identifié l’hydrogène comme un candidat prometteur pour alimenter les avions à faible émission de carbone, car il n’émet pas de CO2 lorsqu’il vole, lorsqu’il est produit à partir d’énergie renouvelable.

La société avait 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 au cours des prochaines années. La société a l’ambition de développer les premiers avions commerciaux à hydrogène au monde pour l’entrée sur le marché d’ici 2035.

L’équipe de recherche espère que la compréhension de la réaction ORR fournira des informations qui les aideront à identifier des matériaux alternatifs qui peuvent améliorer les performances et 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, ce qui fait de ces simulations un bon candidat pour bénéficier d’un avantage quantique potentiel à l’avenir.
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