[PRNewswire] 양자 컴퓨터로 더욱 빨라진 모빌리티 연구

-- BMW Group, Airbus, Quantinuum, 연구 협업 체결

-- 최첨단 양자 컴퓨터로 지속 가능한 모빌리티 연구 촉진

(독일 뮌헨, 프랑스 툴루즈, 영국 캠브리지 2023년 8월 3일 PRNewswire=연합뉴스) 모빌리티와 양자 기술 분야를 선도하고 있는 Airbus, BMW 그룹, Quantinuum이 하이브리드형 양자 계층적 워크플로를 개발했다. 연료 전지 촉매제의 화학적 반응을 중점으로 양자 컴퓨터를 이용해 양자 시스템을 시뮬레이션하는 이 워크플로 덕분에 미래 모빌리티 연구에 속도가 붙을 전망이다.

새로 발행된 기술 논문 "Applicability of Quantum Computing to Oxygen Reduction Reaction Simulations[https://arxiv.org/abs/2307.15823 ]"에 따르면, 이들 3사는 백금 기반 촉매제 표면의 산소 저감 반응(ORR, oxygen reduction reaction)을 정확히 모델링한다고 밝혔다. ORR은 연료 전지에서 수소와 산소를 물과 전기로 변환하는 과정에서 일어나는 화학적 반응으로, 변환 효율을 저해한다. 변환 속도가 비교적 느리며 백금 촉매제가 다량 필요하기 때문에 화학 반응의 기저 메커니즘에 대한 이해도 증진에 많은 관심이 모이고 있으며 충분히 그럴 가치가 있는 영역이다.

협업 팀은 Quantinuum의 H 시리즈 양자 컴퓨터를 사용해 산업 워크플로에 양자 컴퓨팅을 적용하여 중요한 화학 반응에 대한 이해도를 증진할 수 있음을 증명했다. 3사는 앞으로도 협력하여 양자 컴퓨팅으로 관련된 산업 과제를 해결할 방안을 모색할 계획이다.

BMW 그룹 연구 기술 사업부 부사장 Peter Lehnert 박사는 다음과 같이 말했다. "순환성과 지속 가능한 모빌리티는 우리로 하여금 새로운 소재에 대한 탐구를 촉구한다. 이는 보다 효율적인 제품을 만들고 미래에 프리미엄급 사용자 경험을 구현하기 위한 소재이다. 더욱 빨라지고 있는 양자 컴퓨팅 하드웨어의 성능을 바탕으로 관련된 화학적 정확도에 대한 소재 특성을 시뮬레이션할 수 있게 됨으로써 미래를 좌우할 이 분야의 혁신을 앞당기는 데 필요한 툴을 찾아낼 수 있다."

글로벌 자동차 시장을 선도하는 BMW 그룹은 양자 컴퓨팅의 획기적인 가능성과 그것이 신소재 연구에 갖는 중요성을 인지하고 있다. 양자 컴퓨팅을 이용하면 실험실 내 프로토타입 제작을 줄이면서 연구 프로세스를 보다 빠르고 효율적으로 처리할 수 있기 때문이다. 양자 컴퓨팅을 이용해 업계 최초로 가장 근본적인 전기 화학 프로세스 중 하나에 접근하여 정확히 시뮬레이션함으로써 업계는 지속 가능한 에너지 전환에 성큼 다가서게 되었으며, 향상된 효율성을 바탕으로 금속 공기 배터리 및 기타 제품의 성능 개선에도 이점을 가져올 것으로 기대된다.

Airbus 중앙 연구 및 기술 사업부 부사장 Isabell Gradert는 다음과 같이 말했다. "당사는 수소 기반의 지속 가능한 대체제 탐색을 위한 연구의 이점을 명확히 구상할 수 있다. 대표적인 예로 ZEROe 항공기를 들 수 있으며, 연료 전지 엔진으로 가동될 예정이다. 이번 연구를 통해 양자 컴퓨팅이 항공기 개발에 적용할 수 있을 만큼 충분한 성숙기에 도달했음이 입증되었다."

Airbus는 수소가 저탄소 항공기를 가동할 유력한 후보 물질이라고 규명했는데, 그 이유는 재생 에너지에서 생성될 경우 비행 시 이산화탄소를 전혀 방출하지 않기 때문이다. Airbus는 과거 ZEROe[www.airbus.com/en/innovation/low-carbon-aviation/hydrogen/zeroe ] 시범 항공기에 수소 기반의 연료 전지 추진 장치를 장착해 몇 년 내로 테스트를 시작할 예정이라고 발표한 바 있으며, 세계 최초로 수소 기반 민간 항공기를 개발하여 2035까지 시장에 출시할 계획이다.

Quantinuum 최고 제품 책임자 Ilyas Khan은 다음과 같이 말했다. "각 분야를 선도하는 BMW 그룹, 그리고 Airbus와 협업할 수 있게 되어 기대가 크다. 두 회사 모두 미래의 지속 가능한 모빌리티를 발전시키는 데 양자 컴퓨팅이 중추적인 역할을 할 수 있다는 점을 인정하고 있다. 새로운 분야를 개척하는 이번 프로젝트를 통해 당사는 세계 최고의 기술 기업인 두 회사의 산업 워크플로에 양자 컴퓨팅을 통합하는 방법을 증명할 예정이다. 이로써 양자 컴퓨팅을 사용하는 개발 작업의 주요 난관인 재료 과학 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다."

연구팀은 ORR의 반응을 이해함으로써 성능을 개선할 대체 물질을 찾아내고 연료 전지의 생산 비용을 줄이는 데 필요한 인사이트를 도출할 수 있기를 기대하고 있다. ORR과 같은 화학 반응을 기존 컴퓨터에서 정확히 모델링하는 것은 연관된 화학 메커니즘의 양자 특성으로 인해 매우 어려운 작업인데, 이러한 시뮬레이션 작업이 향후 양자 컴퓨팅의 잠재적 이점을 활용할 좋은 후보안이 될 것으로 보인다.

편집자 노트:

Quantinuum 소개

Quantinuum은 세계 최대 규모의 독립형 양자 컴퓨팅 회사로, 세계 최고 성능의 하드웨어를 보유한 Honeywell Quantum Solutions와 동급 최고 성능의 미들웨어와 애플리케이션을 보유한 Cambridge Quantum의 합병으로 설립되었다. Quantinuum은 과학과 엔터프라이즈를 중심으로 화학, 사이버 보안, 재무, 최적화 분야에 걸쳐 양자 컴퓨팅과 애플리케이션 개발을 촉진하고 있다. 확장 가능한 상용 양자 솔루션을 개발하여 에너지, 물류, 기후 변화, 보건 등 세계적으로 가장 시급한 문제를 해결하는 것에 중점을 두고 있다. 미국, 유럽, 일본에 8개 지사를 운영하고 있으며, 350명 이상의 과학자와 엔지니어를 포함해 480명 이상의 직원을 보유하고 있다. 자세한 정보는 https://www.quantinuum.com에서 확인할 수 있다. Honeywell 상표는 Honeywell International Inc.의 라이선스에 따라 사용된다. Honeywell은 해당 서비스와 관련하여 일체의 진술이나 보증을 하지 않는다.

BMW 그룹

BMW, MINI, Rolls-Royce, BMW Motorrad의 4개 브랜드를 보유하고 있는 BMW 그룹은 자동차와 오토바이를 제조하는 세계 최고의 프리미엄 브랜드로, 프리미엄급 재무 및 모빌리티 서비스도 제공하고 있다. BMW 그룹의 생산 네트워크는 전 세계 30개 이상의 생산 시설로 구성되어 있으며 140개국 이상에 글로벌 판매 네트워크를 보유하고 있다.

2022년에는 전 세계에 약 240만 대의 승용차와 202,000 대 이상의 오토바이를 판매했다. 2022년 회계 연도 결산에서 매출액 1,426억 유로에 235억 유로의 세전 수익을 기록했다. 2022년 12월 31일 기준, BMW 그룹의 사원 수는 총 149,475명이다.

BMW 그룹은 항상 장기적인 사고와 책임감 있는 행동으로 조직의 성공을 이끌어왔다. 조직이 나아가야 할 방향을 조기에 설정하며, 공급망에서부터 생산, 모든 제품의 사용 기한 만료에 이르는 전 과정에 걸쳐 지속 가능성과 효율적인 리소스 관리를 중심 전략으로 삼고 있다.

Airbus 소개

Airbus는 안전하게 연결된 세상을 위해 지속 가능한 항공을 개척하는 회사이다. 지속적인 혁신을 통해 항공, 방위, 커넥티드 서비스 분야에서 가장 효율적이고 기술적으로 발전한 솔루션을 제안하며, 가장 현대적이고 연료 효율적인 여객기도 제공하고 있다. Airbus는 방산 및 보안 분야를 선도하는 유럽 최대 기업이며, 세계 최고의 항공 기업 중 하나이다. 헬리콥터의 경우, 가장 효율적인 민간 및 군용 회전익 항공기 솔루션을 전 세계에 공급하고 있다.

사진: https://mma.prnewswire.com/media/2167646/Quantinuum_H2.jpg

Quantinuum's H2 quantum processor, Powered by Honeywell

출처: Quantinuum

BMW Group, Airbus and Quantinuum Collaborate to Fast-Track Sustainable Mobility Research Using Cutting-Edge Quantum Computers

MUNICH, TOULOUSE, France, and CAMBRIDGE, England, Aug. 2, 2023 /PRNewswire/ -- Airbus, BMW Group and Quantinuum, world leaders in mobility and quantum technologies, have developed a hybrid quantum-classical workflow to speed up future research using quantum computers to simulate quantum systems, focusing on the chemical reactions of catalysts in fuel cells.

In a new technical paper, "Applicability of Quantum Computing to Oxygen Reduction Reaction Simulations", the three partners report accurately modeling the oxygen reduction reaction ("ORR") on the surface of a platinum-based catalyst. The ORR is the chemical reaction in the process that converts hydrogen and oxygen into water and electricity in a fuel cell and it limits the efficiency of the process. It is relatively slow and requires a large amount of platinum catalyst, so there is great interest and value in better understanding the underlying mechanisms involved in the reaction.

Using Quantinuum's H-Series quantum computer, the collaboration team has demonstrated the applicability of quantum computing in an industrial workflow to enhance our understanding of a critical chemical reaction. The three companies plan further collaboration to explore the use of quantum computing to address relevant industrial challenges.

Dr. Peter Lehnert, Vice-President, Research Technologies at BMW Group stated: "Circularity and sustainable mobility are putting us on a quest for new materials, to create more efficient products and shape the future premium user experience. Being able to simulate material properties to relevant chemical accuracy with the benefits from the accelerating quantum computing hardware is giving us just the right tools for more speed in innovation for this decisive domain."

As a pioneer in the global automotive market BMW Group recognizes the transformative potential of quantum computing and its importance in researching new materials, where it can enable faster and more efficient processes while reducing lab prototypes. Approaching and accurately simulating one of the most fundamental electrochemical processes for the first-time using quantum computing marks a substantial step towards the sustainable energy transition, benefiting metal-air batteries, and other products with enhanced efficiency.

Isabell Gradert, Vice-President, Central Research & Technology at Airbus said: "We can clearly envision the benefits of the study in our quest for sustainable and hydrogen powered alternatives such as the ZEROe aircraft, which may operate on fuel cell engines. The study confirms that quantum computing is maturing at the scale we need for aviation."

Airbus has identified hydrogen as a promising candidate to power low-carbon aircraft, because it emits no CO2 when flying, when generated from renewable energy. The company previously announced plans to start testing a hydrogen-powered fuel cell propulsion system onboard its ZEROe demonstrator aircraft in the next few years. The company has the ambition to develop the world's first hydrogen-powered commercial aircraft for market entry by 2035.

Ilyas Khan, Chief Product Officer, Quantinuum said: "We have been excited to be working for some time now to support the BMW Group and Airbus, both leaders in their fields, and both of whom recognize that quantum computing could play a pivotal role in advancing future sustainable mobility. In this pioneering work, we demonstrate how to integrate quantum computing into the industrial workflows of two of the world's most technologically advanced companies, tackling material science problems that are a prime target for progress using quantum computing."

The research team hopes that understanding the ORR reaction provides insights that help them identify alternative materials that may improve the performance and reduce the production costs of fuel cells. Modeling chemical reactions such as the ORR accurately is an intractable task for classical computers, due to the quantum properties of the chemical mechanisms involved, making such simulations a good candidate to benefit from a potential quantum advantage in the future.

Notes to editors:

About Quantinuum

Quantinuum is the world's largest standalone quantum computing company, formed by the combination of Honeywell Quantum Solutions' world-leading hardware and Cambridge Quantum's class-leading middleware and applications. Science-led and enterprise-driven, Quantinuum accelerates quantum computing and the development of applications across chemistry, cybersecurity, finance and optimization. Its focus is to create scalable and commercial quantum solutions to solve the world's most pressing problems in fields such as energy, logistics, climate change, and health. The company employs over 480 individuals, including 350+ scientists and engineers, at eight sites across the United States, Europe, and Japan. For more information, please visit https://www.quantinuum.com. The Honeywell trademark is used under license from Honeywell International Inc. Honeywell makes no representations or warranties with respect to this service.

The BMW Group

With its four brands BMW, MINI, Rolls-Royce and BMW Motorrad, the BMW Group is the world's leading premium manufacturer of automobiles and motorcycles and also provides premium financial and mobility services. The BMW Group production network comprises over 30 production sites worldwide; the company has a global sales network in more than 140 countries.

In 2022, the BMW Group sold nearly 2.4 million passenger vehicles and more than 202,000 motorcycles worldwide. The profit before tax in the financial year 2022 was € 23.5 billion on revenues amounting to € 142.6 billion. As of 31 December 2022, the BMW Group had a workforce of 149,475 employees.

The success of the BMW Group has always been based on long-term thinking and responsible action. The company set the course for the future at an early stage and consistently makes sustainability and efficient resource management central to its strategic direction, from the supply chain through production to the end of the use phase of all products.

About Airbus

Airbus pioneers sustainable aerospace for a safe and united world. The Company constantly innovates to provide the most efficient and technologically-advanced solutions in aerospace, defence, and connected services. In commercial aircraft, Airbus offers the most modern and fuel-efficient airliners. Airbus is also a European leader in defence and security and one of the world's leading space businesses. In helicopters, Airbus provides the most efficient civil and military rotorcraft solutions worldwide.

Photo: https://mma.prnewswire.com/media/2167646/Quantinuum_H2.jpg

Quantinuum's H2 quantum processor, Powered by Honeywell

Source: Quantinuum

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출처 : PRNewswire 보도자료