14.11.2022 - 11:52

Bosch und IBM verbessern eMobility-Materialien per Quantencomputer

Bosch und IBM wollen gemeinsam im Bereich der Materialwissenschaften forschen und dabei auf Quantencomputer setzen. Dort sollen Quantenrechner bald einen entscheidenden Vorteil gegenüber konventionellen Rechnern bei der Entdeckung und Entwicklung neuer Materialien haben.

Bosch wird für die eMobility-Materialentwicklung Mitglied im „IBM Quantum Network“, welches zur Zeit über 200 Organisationen, unter anderem Fortune 500-Firmen, Startups, Forschungszentren und Bildungseinrichtungen, umfasst. Dafür erhält der Autozulieferer  Zugang zu IBMs Quantentechnologie und „Qiskit Runtime as a service“ über die IBM Cloud.

Die meisten Materialien für Brennstoffzellen, Batterien, elektrische Antriebe und fortgeschrittene Sensoren haben stark korrelierte Elektronen – klassische Computer können diese Materialeigenschaften nicht mit ausreichender Genauigkeit berechnen, wie IBM in der Mitteilung erklärt. IBM und Bosch wollen gemeinsam robuste und leistungsstarke Quantenalgorithmen für industrielle Anwendungen in diesem Gebiet entwickeln – vor allem im Bereich der Elektromobilität.

Die ersten Schritte der Zusammenarbeit wurden bereits getan: Man erarbeite die Grundlagen für Algorithmen und Workflows, die rechnergestützte Materialentwicklung von industrierelevanten Materialien auf Quantencomputern ermöglichen. „Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend; diese umfassen realistischere Modelle zu verwenden, die über Näherungsverfahren der Festkörperphysik wie dem einbandingen Hubbard-Modell hinausgehen, und diese auf interessante Systemgrößen zu skalieren“, so IBM.

Für IBM ist die Materialforschung an Batterien und Brennstoffzellen per Quantencomputer nicht neu: Das Unternehmen ist auch Teil des Projekts „QuEST“, in dem gemeinsam mit dem DLR, dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik, Mercedes und auch Bosch an ähnlichen Zielen gearbeitet wird. Erst im Oktober hatte VW verkündet, gemeinsam mit dem kanadischen Unternehmen Xanadu mittels Quantencomputern die Batterieentwicklung verbessern zu wollen – hier sollen allerdings erst im nächsten Jahrzehnt „ressourceneffiziente Quantenalgorithmen“ zur Marktreife gebracht werden.

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„Selbst einfache Modelle von echten Materialien können von klassischen Computern schnell nicht mehr simuliert werden“, sagt Scott Crowder, Vice President, IBM Quantum Adoption and Business Development. „Deshalb ist Boschs Zusammenarbeit mit IBM wie auch das erweiterte IBM Quantum Network zur Quantencomputerforschung so wichtig. Wir werden gemeinsam an der Lösung eines breiten Spektrums materialwissenschaftlicher Probleme in den Bereichen Elektromobilität, erneuerbare Energien und Sensortechnik arbeiten.“

„Für Bosch spielen hier Materialien für Anwendungen in den Bereichen Elektromobilität, erneuerbare Energien und Sensorik eine besonders wichtige Rolle“, erklärt Thomas Kropf, Leiter von Bosch Research. „Quantum Computing unterstützt den gezielten Einsatz von Ressourcen und kann somit ein wichtiger Baustein zur Erreichung von Klima- und Nachhaltigkeitszielen sein.“
ibm.com

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