Mercedes-Benz、電気自動車の未来を作るために量子に賭ける
未来的なデザインの隆盛にもかかわらず、電気自動車の台頭は、ボンネットの下に隠れた、それほど注目を集めることのない革新、つまりバッテリー技術の長年の漸進的な進歩に基づいています。
最新のリチウムイオン・バッテリーは、スマートフォンに電力を供給したり、太陽電池アレイから電力を取り込んだりするのと同じ技術であり、より持続可能なエネルギーの未来を創造する道を指し示している。 今日のリチウムイオンカーは、実現可能な価格の範囲で、説得力のある走行距離と充電時間を主張することができる。
しかし、次世代バッテリーが一歩先を行くものではなく、飛躍するものだったらどうなるでしょうか?バッテリーの性能が一晩で2倍または4倍になり、充電容量が増加し、バッテリー寿命が長くなり、熱によるエネルギー損失が減少し、コストが大幅に削減されるとしたら、輸送への影響だけでも世界を揺るがす可能性があります。
10 年
Mercedes、 10 年後にプラグイン・ハイブリッド車または電気自動車が販売台数の半分を超えることを目指す
3 年間
IBMの目標は、 3 年後に初の1,000量子ビット以上の量子コンピューターをデビューさせること
Mercedes-Benzの親会社であるダイムラーAGのエンジニアたちは、次の大きな飛躍は、よりエネルギー密度の高いバッテリー技術、おそらくリチウム硫黄（Li-S）バッテリーだろうと予想している。 メルセデス・ベンツR&D ノースアメリカのシリコンバレー・イノベーション・マネージメント・ディレクター、ベンジャミン・ボーサーは、このような仮説のバッテリーを開発し、完成させることで、「10億ドル規模のビジネスチャンスが開ける」と語る。 しかし、図面から商業的に利用可能なLi-S電池を開発することは、本質的に巨大な化学実験であり、何年もの時間、資金、工学的専門知識を消費しかねない研究イニシアティブである。
理想的には、物理的なプロトタイピングを開始する前に、これらの多数の分子の特性と挙動をコンピューター上でシミュレーションし、有望なオプションを探索および分析することがより合理的です。しかし、問題があります。炭素、水素、窒素、酸素で構成されるカフェインのような単純な分子であっても、分子内の量子状態、つまり4つの基本元素の間で相互作用する電子の数は膨大なものになる。
単一のカフェイン シミュレーションを作成すると、古典的なコンピューター (今日の最も強力で部屋を満たすスーパーコンピューターであっても) のメモリと計算能力を圧倒する可能性があります。分子とその環境が大きく複雑になればなるほど、このプロセスはより困難になります。
量子コンピューターに参入してみましょう。これは、IBM で現在開発が急ピッチで進められている、別の新興テクノロジーです。量子コンピューティングは、非常に抽象的な物理理論を完全に新しい種類のコンピューティング能力に蒸留し、かつては解決できなかった複雑な問題を処理するために専用に構築されたように見えます。量子コンピューティングは、0 と 1 を表す磁気「ビット」の代わりに、非常に奇妙な量子力学的現象のおかげで、古典的なビットよりも多くの情報を表現できる「量子ビット」に依存しています。量子コンピューターにすべての量子ビットを追加すると、そのパフォーマンスは 2 倍になり 、かつては手に負えなかった複雑なアルゴリズムを実行する能力が飛躍的に向上します。
量子コンピューティングの基礎となる物理学は目まぐるしいものですが、その核となる利点はシンプルです。つまり、自然の構成要素を正確にシミュレートするために必要な膨大な量の計算を迅速に実行できる画期的な可能性です。
分子シミュレーションの主な目的は、化合物の「基底状態」、つまり最も安定した配置を見つけることです。量子ビット自体は、研究者がシミュレーションする必要がある分子と同じように、量子力学の法則に従って動作します。まだ初期段階にありますが、量子ビットの安定性は時間の経過とともにさらに良くなるはずです。これが実現すると、量子コンピューターがシミュレーション プロセスを大幅に高速化できることが期待されます。言うまでもなく、他の多くのデータ集約型タスクも、あらゆる業界に適用されます。現実世界のバッテリー研究におけるメルセデス・ベンツとの協力は、最終的には量子コンピューティングの商業的成果をもたらす基礎研究の一部にすぎません。
「この分野は健全なスピードで進歩しています」とメルセデス・ベンツのボーサー氏は言う。 「しかし、この技術や研究がまだ発展途上であることは、この技術や研究に近い人なら誰でも知っている。 メルセデス・ベンツは、排出ガスを出さないモビリティへの転換を進めている。 持続可能性はメルセデス・ベンツの企業戦略の重要な要素の 1 つであると同時に、企業の成功のベンチマークでもあります。
そして、その目標は1つの用語で明確に定義されている：今後20年間で、Mercedes-Benz Carsは新車乗用車をカーボンニュートラルにすることを目指し、2030年までにプラグインハイブリッド車または電気自動車が販売台数の50％以上を占めることを目指している。
「10 年なんて遠い話のように聞こえますが、実際には、多くの企業にとって、10 年は通常の計画と投資の範囲内に完全に含まれています」と IBM Research ディレクターの Dario Gil 氏は言います。道路を見下ろすと、曲がり角のすぐ近くにリチウム硫黄を燃料とする自動車があるかもしれません。
Mercedes-Benzは プレミアムカーの最大手であり、商用車の世界最大のメーカーでもある。 融資、リース、車両管理、保険、革新的なモビリティ・サービスを提供している。
IBM Quantum Networkについて
IBM Quantum Network は、 IBM と協力して量子コンピューティングを推進するフォーチュン 500 企業、学術機関、新興企業、国立研究所のコミュニティです。
準備はいいですか？
今後 10 年間で、量子コンピューティングはビジネスと社会を変革します。今行動を起こさない組織は取り残されます。
法務
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2022年3月、米国で作成。
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