宝马和Pasqal扩大合作 将量子计算应用于汽车设计和制造

量子计算可以解决一些关键的设计和制造问题。作为要求最严格的工业环境之一，汽车行业正在充分利用这项技术。根据麦肯锡（McKinsey）的一份报告，十分之一的潜在量子计算用例，可能有利于汽车行业，到2025年将产生巨大的影响。汽车行业的用例包括车辆路线安排和路线优化、材料和工艺研究，以及互联驾驶的安全性。

（图片来源：Pasqal）

据外媒报道，中性原子量子处理器领先制造商Pasqal宣布与宝马集团扩大合作，以改进该汽车制造商的主要制造工艺。
宝马集团致力于利用Pasqal的求解微分方程的算法（关于其中一个变量的变化不会影响整体结果的问题），分析量子计算技术在金属成型应用建模中的适用性。开发金属成型应用需要进行广泛的模拟，以确保汽车零部件符合规范。预测性和快速虚拟建模有助于完善制造过程，以实现更安全的设计、更可持续的产品和零原型设计。
Pasqal的研究人员开发了一种数字模拟实现其量子方法，专为其中性原子量子处理器定制。比起竞争性超导量子处理器，这些应用的效率高30倍。关于这种数字模拟方法的更多细节，Pasqal首席客户官Broer解释说：“这种方法需要在量子比特之间产生大量的量子缠绕。直观地说，所创建的缠绕（entanglement）越多，这种方法就越强大（更精准）。在完全实现数字化的过程中，通过应用2量子位门操作（纠缠2个量子位）来创建这种缠绕。在数模版本算法中，将这种缠绕操作替换为模拟操作，即多量子位操作。用这种模拟多量子位操作替换2量子位门，该方法将变得更加高效，并且具有更良好的噪音稳定性。其结果是，在量子处理器退相干之前产生更多的缠绕。”
对于宝马集团来说，这种高度精确的计算模拟，有助于取代昂贵的物理构建-测试-改进周期。当前的经典计算方法，无法处理以所需精度模拟整车的复杂性。借助于这种模拟方法，宝马集团可以制造更轻的零件，使汽车更省油。
去年年底，Pasqal赢得了宝马集团的量子计算挑战赛，成为宝马集团的合作伙伴。双方的早期合作集中在，通过开发用于化学和材料科学的量子计算方法，优化原子级别电池设计。新的合作范围将扩展至其他相关的时间和长度尺度，增加微观和宏观层面的材料模拟。Pasqal首席执行官Georges-Olivier Reymond表示：“目前，Pasqal提供的方法是市场上唯一的，用量子技术解决这些类型的微分方程，这是执行有效和精准模拟的关键。”
这些复杂的模拟将在Pasqal的工厂运行6个月。这些模拟的实际应用包括碰撞测试，以及加速开发新部件和材料，使其更轻、更坚固。这不仅有助于保护乘客的安全，还将减少排放和开发成本。