PsiQuantum公司與梅賽德斯-奔馳研發(fā)部的研究人員在《物理評論研究》(Physical Review Research)雜志上發(fā)表了一篇論文，描述如何通過容錯量子計算加速電池設計，包括鋰離子電池。在充放電過程中，鋰離子電池通過電解質在兩個電極間傳輸電荷。具有改良特性的新電解質，將對電池的各種性能產生明顯的影響，如能量密度、充電速度、電池壽命、里程、成本和安全性。

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目前，開發(fā)新的鋰離子電池，需要進行大量試驗，并會出現很多錯誤。基本上來說，通過模擬和驗證硅(silico)中的新化學成分，可以大大加快緩慢而昂貴的研發(fā)過程。這是目前空氣動力學、機械設計等應用領域的常規(guī)做法。然而，傳統(tǒng)的超級計算機很難模擬所討論分子和反應中至關重要的量子行為。通過量子計算機，有望解決這一局限性。

PsiQuantum的團隊探討量子算法，以模擬普通電解質添加劑氟代碳酸乙烯酯的效果，氟乙烯碳酸酯是迄今為止被認為是用于量子計算的最大分子之一。通過分析這些電解質模擬，揭示新的優(yōu)化方法。這只有在容錯量子計算規(guī)模上才清晰可見。這項研究的重點是減少模擬所需的資源，并找到利用PsiQuantum融合基量子計算(FBQC)架構的方法。

研究人員還展示了一種特有光子量子計算方法的效用。這種方法名為交錯(interleaving)，可以權衡量子計算機的時間和內存資源，提供空間與時間的線性權衡，或將為未來實現這些類型的模擬指明方向。

在這篇論文中，PsiQuantum團隊評估了如何在容錯硬件中實現和優(yōu)化量子算法中的現有理念。對于了解算法運行難度而言，這是關鍵而困難的一步。研究人員發(fā)現，當在容錯量子計算機上運行時，通過這些方法，能夠在數小時內模擬原本不可能的電解質相互作用。

PsiQuantum的研究全面分析對不同候選分子執(zhí)行該算法所需的資源和成本，包括如何在PsiQuantum正在構建的容錯量子架構上編制和運行該算法的細節(jié)。盡管如此，進行此類模擬所需的邏輯量子比特數量在數千或數萬之間，所以短期內無法得出解決方案。但這確實為PsiQuantum硬件團隊設定了一些目標，即需要構建多大的處理器，才能具有解決這類問題的能力。

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