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（图片来源：网络）

近日，汽车制造商宝马集团和量子计算公司Pasqal宣布达成新合作，双方将研究量子计算算法在金属成形应用建模中的适用性。

汽车行业是对工业环境要求最苛刻的行业之一，量子计算可以解决一些关键的设计和制造问题。根据麦肯锡的一份报告，汽车将成为量子计算的主要应用领域，到2025年左右将产生显著影响。麦肯锡预计：到2030年，量子技术将为汽车行业带来重大经济影响，产生20-30亿美元市场营收的增长。 

在汽车领域，Pasqal具有较多实践案例。早在2016年，大众汽车集团就率先成立了专门的量子计算研究团队，并且自2019年以来一直与Pasqal合作，为电池研发领域的化学和材料科学开发量子方案。

与此同时，在2021年底宝马集团举办的量子计算挑战赛中， 欧洲量子计算软件开发商Qu&Co的联合小组在“模拟材料变形”类别中获胜。随后，Pasqal和Qu&Co进行了业务合并，Qu&Co强大的算法技术已与Pasqal的全栈中性原子系统相结合，双方共同进一步加速量子的商业应用。

Pasqal的首席运营官Benno Broer说：“宝马选中与我们合作的原因是: 在近期量子处理器上解决此类问题的方法中，Pasqal专有的复杂微分方程解决方案是现实方法之一。这也将是我们与宝马集团合作解决的材料变形问题所采用的方法。”

截至目前，Pascal的研究团队已经基于中性原子量子处理器开发出一种数字模拟现实的量子方法，相比于超导处理器等竞争对手，Pascal将效率提高至30倍。

Broer解释了有关这种数字模拟方法的更多细节：“通过应用2量子比特门操作（纠缠2个量子比特），我们在量子比特之间创建了大量的量子纠缠。随着纠缠创建得越多，Pascal的方法就更强大、更准确。在数字模拟的算法中，我们将这种纠缠操作替换为模拟操作，即多量子比特操作。用这种模拟多量子比特操作替换2量子比特门，以提升方法的高效性和抗噪声影响。由此，Pascal可以在量子处理器退相干之前，产生更多的纠缠，以实现更强大的求解器。”

Pasqal预计，在2024年将通过微分方程求解器展示第一个与行业相关的量子优势，将有望应用于材料变形模拟场景。这些应用模拟包括碰撞测试和加速开发新的、更轻、更坚固的零件和材料，以确保乘客安全，同时降低车辆的排放和开发成本。 

Broer讲道:“Pasqal的量子模拟方法能够帮助宝马极大地降低开发成本。我们看到一种趋势，即用数字研究（创建汽车或汽车零件的‘数字孪生’）取代汽车研发中昂贵且耗时的构建方法和测试周期。与此相关的经济利益可量化为物理构建和测试过程节省的成本、节省的材料成本（既能保持相同结构强度，又能使用更少的金属）等。最重要的是，显著缩短了新一代汽车的上市时间。”

Broer补充说：“我们的量子方法提供了所需的额外计算能力，以实现对汽车更大且更复杂的部件、乃至整车等设计研发环节进行精确的‘数字孪生’模拟。” 

Pasqal的量子计算模拟方法现已应用于汽车制造，未来将扩展到更多领域。Broer指出，针对每一类新的微分方程问题，Pasqal将进一步使其量子算法参数化，从而解决特定类问题。“一旦能够解决材料变形的问题，我们就可以使用这些求解器来解决该领域之外的问题。”

原文链接：

https://www.eetimes.eu/bmw-pasqal-apply-quantum-computing-to-car-design-manufacturing/

文：Anne-Françoise Pelé

编译：卉可

编辑：慕一

注：本文编译自“EE Times”，不代表量子前哨观点。