En un proyecto de dos a\u00f1os llamado QuESt, el Centro Aeroespacial Alem\u00e1n (DLR) y el Instituto Fraunhofer de Mec\u00e1nica de Materiales est\u00e1n utilizando un ordenador cu\u00e1ntico para investigar nuevos materiales para bater\u00edas y pilas de combustible m\u00e1s potentes.<\/p>\n
El nombre del proyecto alem\u00e1n, QuESt, son las siglas de Quantum Computer Material Design for Electrochemical Energy Storage and Converters with Innovative Simulation Techniques. El ordenador cu\u00e1ntico se utilizar\u00e1 para simular procesos electroqu\u00edmicos en el interior de dispositivos de almacenamiento de energ\u00eda. En las simulaciones, los cient\u00edficos comparan la interacci\u00f3n qu\u00edmica cu\u00e1ntica de varios materiales y estructuras de electrodos novedosos. Su objetivo es conseguir las energ\u00edas de enlace qu\u00edmico m\u00e1s altas posibles de los electrones en las pilas. En las pilas de combustible, el hidr\u00f3geno y el ox\u00edgeno deben reaccionar entre s\u00ed con la mayor eficacia posible.<\/p>\n
Un breve excurso de qu\u00edmica sobre los antecedentes: Cuando circula corriente por una bater\u00eda o pila de combustible, los iones de su interior migran de un electrodo a otro. En las superficies de los electrodos, los iones donan o aceptan un electr\u00f3n. \"Los procesos pueden describirse con precisi\u00f3n con ayuda de la f\u00edsica cu\u00e1ntica. Los electrones cambian esencialmente su estado mec\u00e1nico cu\u00e1ntico. Podemos simular estos estados energ\u00e9ticos utilizando un ordenador cu\u00e1ntico. Esto nos permite calcular cu\u00e1nta energ\u00eda hay en las reacciones electroqu\u00edmicas y a qu\u00e9 velocidad se producen\", explica el Dr. Birger Horstmann, jefe del grupo de Teor\u00eda de Sistemas Electroqu\u00edmicos del Instituto de Termodin\u00e1mica T\u00e9cnica del DLR. Mediante el dise\u00f1o espec\u00edfico de los materiales y las estructuras de los electrodos, los implicados esperan conseguir un mayor rendimiento y densidades de energ\u00eda.<\/p>\n
El Ministerio de Econom\u00eda de Baden-Wurtemberg financia el proyecto, que comenz\u00f3 en enero de 2021, con 1,5 millones de euros a lo largo de dos a\u00f1os. Adem\u00e1s del DLR y el Fraunhofer IWM, Bosch GmbH y Mercedes-Benz Research & Development North America tambi\u00e9n participan en QuESt como socios asociados. El proyecto utiliza el ordenador cu\u00e1ntico IBM de la Fraunhofer-Gesellschaft, financiado por el estado de Baden-W\u00fcrttemberg. La caracter\u00edstica especial de QuESt es el uso de un ordenador cu\u00e1ntico para una tarea muy orientada a la aplicaci\u00f3n en la investigaci\u00f3n de materiales, afirma el DLR. El proyecto combina la investigaci\u00f3n b\u00e1sica con la aplicada en el campo del almacenamiento de energ\u00eda.<\/p>\n