QuESt: IBM-Quantencomputer - Materialdesign für elektrochemische Energiespeicher und -wandler mit innovativen Simulationstechniken

Projektbeschreibung

Das Projekt »QuESt« hat gezeigt, wie mithilfe neuer Algorithmen auf Quantencomputern elektrochemische Prozesse auf atomarer und makroskopischer Ebene numerisch und mit prädiktivem Charakter simuliert werden können, um Materialien für zuverlässige, sichere und langlebige Anlagen zur Übertragung, Speicherung und Umwandlung von Energieträgern zu entwickeln.

Im Folgeprojekt »QuESt+« wurden die gewonnenen Erkenntnisse vertieft und erreichte Ergebnisse entscheidend weiterentwickelt. Hierzu wurden Fehlermitigationsstrategien entwickelt, Quantencomputing-Algorithmen auf die Beschreibung elektrochemischer Prozesse in Elektrolyten und Festkörperelektroden erweitert sowie die Lösung von partiellen Differentialgleichungen mithilfe des Quantencomputers weiterentwickelt.

Teilvorhaben Fraunhofer IWM

Im Projekt »QuESt« konzentrierte sich das Fraunhofer IWM auf die Entwicklung und Anwendung von Quantencomputing-Algorithmen zur Simulation elektrochemischer Prozesse. Es wurden Algorithmen entwickelt, auf IBM-Quantumcomputern implementiert und erprobt, die die Simulation prädiktiver Modelle erlauben, die das Verhalten von Elektronen und Ionen an Grenzflächen in Energiespeichern wie Batterien und Brennstoffzellen präzise beschreiben. Ziel war es, die Entwicklung zuverlässiger, sicherer und langlebiger Materialien für die Energieumwandlung und -speicherung zu unterstützen.