كتبت حبيبة جمال
استخدم باحثون من إيرباص وبي إم دبليو أجهزة كوانتينوم من السلسلة H ، وبرنامج كيمياء الكم InQuanto لدراسة تفاعل تقليل الأكسدة المحفز ، وهو أحد أبسط العمليات الكهروكيميائية.
قال البحث، إن سير العمل الكمي الكلاسيكي الهجين يمكن أن يسرع البحث المستقبلي باستخدام أجهزة الكمبيوتر، مع التركيز على التفاعلات الكيميائية للمحفزات في خلايا الوقود.
في ورقة تقنية، عن قابلية تطبيق الحوسبة الكمية على محاكاة تفاعل تقليل الأكسجين ، ذكرت الشركات الثلاث أنها كانت قادرة على نمذجة تفاعل تقليل الأكسجين (ORR) على سطح محفز قائم على البلاتين بدقة، ORR هو التفاعل الكيميائي في العملية التي تحول الهيدروجين والأكسجين إلى ماء وكهرباء في خلية وقود.
قال الباحثون، إن هذا التفاعل الكيميائي المحدد يحد من كفاءة خلية الوقود، وأن العملية بطيئة نسبيًا وتتطلب كمية كبيرة من محفز البلاتين.
قالت مجموعة BMW ، إن الاقتراب من إحدى العمليات الكهروكيميائية الأساسية ومحاكاتها بدقة باستخدام جهاز كمبيوتر كمي يمثل خطوة كبيرة نحو انتقال الطاقة المستدام.
التنقل المستدام
قال بيتر لينيرت ، نائب الرئيس لتقنيات البحث في مجموعة BMW: “الاستدارة والتنقل المستدام يضعاننا في رحلة بحث عن مواد جديدة، لابتكار منتجات أكثر كفاءة وتشكيل تجربة المستخدم المتميزة في المستقبل”، “القدرة على محاكاة خصائص المواد بدقة كيميائية ذات صلة مع الاستفادة من أجهزة الحوسبة الكمومية المتسارعة تمنحنا الأدوات المناسبة لسرعة أكبر في الابتكار في هذا المجال الحاسم.”
قالت إيزابيل جراديرت ، نائبة رئيس الأبحاث المركزية والتكنولوجيا في شركة إيرباص: “يمكننا أن نتصور بوضوح فوائد الدراسة في سعينا للحصول على بدائل مستدامة تعمل بالطاقة الهيدروجينية مثل طائرة زيرو، التي قد تعمل على محركات خلايا الوقود، وتؤكد الدراسة أن الحوسبة الكمومية تنضج بالمقياس الذي نحتاجه للطيران “.
وقالت إيرباص إن الهيدروجين يوفر الإمكانيات كمصدر للوقود لتشغيل الطائرات منخفضة الكربون. إذا تم توليد الهيدروجين من الطاقة المتجددة ، فلن ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون عند استخدامه للطائرات. لدى الشركة طموحات لتطوير أول طائرة تجارية تعمل بالهيدروجين في العالم لدخول السوق بحلول عام 2035 ، وتهدف إلى البدء في اختبار نظام دفع بخلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين على متن طائراتها التجريبية ZEROe في السنوات القليلة المقبلة.
قال Quantinuum إن نمذجة التفاعلات الكيميائية مثل ORR بدقة هي مهمة مستعصية على أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية ، نظرًا للخصائص الكمومية للآليات الكيميائية المعنية ، وهذا هو سبب وجود الكثير من الاهتمام في الحصول على ميزة كمية محتملة في المستقبل.
قال الباحثون إن العرض يوضح قابلية تطبيق الحوسبة الكمومية في سير العمل الصناعي. تخطط الشركات الثلاث لمزيد من التعاون لاستكشاف استخدام الحوسبة الكمية لمواجهة التحديات الصناعية ذات الصلة.
قال إلياس خان ، كبير مسؤولي المنتجات في Quantinuum: “في هذا العمل الرائد ، نوضح كيفية دمج الحوسبة الكمية في تدفقات العمل الصناعية لاثنتين من أكثر الشركات تقدمًا من الناحية التكنولوجية في العالم ، ومعالجة مشكلات علوم المواد التي تعد هدفًا رئيسيًا للتقدم باستخدام الاحصاء الكمية.”
يأمل فريق البحث أن يوفر فهم تفاعل ORR رؤى تساعدهم على تحديد المواد البديلة التي قد تحسن الأداء وتقلل من تكاليف إنتاج خلايا الوقود.
