量子計算可以解決一些關(guān)鍵的設(shè)計和制造問題。作為要求最嚴(yán)格的工業(yè)環(huán)境之一，汽車行業(yè)正在充分利用這項(xiàng)技術(shù)。根據(jù)麥肯錫（McKinsey）的一份報告，十分之一的潛在量子計算用例，可能有利于汽車行業(yè)，到2025年將產(chǎn)生巨大的影響。汽車行業(yè)的用例包括車輛路線安排和路線優(yōu)化、材料和工藝研究，以及互聯(lián)駕駛的安全性。

（圖片來源：Pasqal）

       據(jù)外媒報道，中性原子量子處理器領(lǐng)先制造商Pasqal宣布與寶馬集團(tuán)擴(kuò)大合作，以改進(jìn)該汽車制造商的主要制造工藝。

       寶馬集團(tuán)致力于利用Pasqal的求解微分方程的算法（關(guān)于其中一個變量的變化不會影響整體結(jié)果的問題），分析量子計算技術(shù)在金屬成型應(yīng)用建模中的適用性。開發(fā)金屬成型應(yīng)用需要進(jìn)行廣泛的模擬，以確保汽車零部件符合規(guī)范。預(yù)測性和快速虛擬建模有助于完善制造過程，以實(shí)現(xiàn)更安全的設(shè)計、更可持續(xù)的產(chǎn)品和零原型設(shè)計。

       Pasqal的研究人員開發(fā)了一種數(shù)字模擬實(shí)現(xiàn)其量子方法，專為其中性原子量子處理器定制。比起競爭性超導(dǎo)量子處理器，這些應(yīng)用的效率高30倍。關(guān)于這種數(shù)字模擬方法的更多細(xì)節(jié)，Pasqal首席客戶官Broer解釋說：“這種方法需要在量子比特之間產(chǎn)生大量的量子纏繞。直觀地說，所創(chuàng)建的纏繞（entanglement）越多，這種方法就越強(qiáng)大（更精準(zhǔn)）。在完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的過程中，通過應(yīng)用2量子位門操作（糾纏2個量子位）來創(chuàng)建這種纏繞。在數(shù)模版本算法中，將這種纏繞操作替換為模擬操作，即多量子位操作。用這種模擬多量子位操作替換2量子位門，該方法將變得更加高效，并且具有更良好的噪音穩(wěn)定性。其結(jié)果是，在量子處理器退相干之前產(chǎn)生更多的纏繞?！?/p>

       對于寶馬集團(tuán)來說，這種高度精確的計算模擬，有助于取代昂貴的物理構(gòu)建-測試-改進(jìn)周期。當(dāng)前的經(jīng)典計算方法，無法處理以所需精度模擬整車的復(fù)雜性。借助于這種模擬方法，寶馬集團(tuán)可以制造更輕的零件，使汽車更省油。

       去年年底，Pasqal贏得了寶馬集團(tuán)的量子計算挑戰(zhàn)賽，成為寶馬集團(tuán)的合作伙伴。雙方的早期合作集中在，通過開發(fā)用于化學(xué)和材料科學(xué)的量子計算方法，優(yōu)化原子級別電池設(shè)計。新的合作范圍將擴(kuò)展至其他相關(guān)的時間和長度尺度，增加微觀和宏觀層面的材料模擬。Pasqal首席執(zhí)行官Georges-Olivier Reymond表示：“目前，Pasqal提供的方法是市場上唯一的，用量子技術(shù)解決這些類型的微分方程，這是執(zhí)行有效和精準(zhǔn)模擬的關(guān)鍵。”

       這些復(fù)雜的模擬將在Pasqal的工廠運(yùn)行6個月。這些模擬的實(shí)際應(yīng)用包括碰撞測試，以及加速開發(fā)新部件和材料，使其更輕、更堅固。這不僅有助于保護(hù)乘客的安全，還將減少排放和開發(fā)成本。