创新背景

电池通常是电动汽车中最昂贵的部件，因此不少国际厂商致力于生产和开发新能源电池。例如，宁德时代近期发布换电服务品牌EVOGO实现共享换电，其中“巧克力换电块”采用宁德时代最新的CTP技术。又例如越南车企VinFast公司计划在美国兴建电动汽车的电池工厂。

如何提升电动汽车的电池质量，降低电池生产成本，优化创新电池原材料，这些方面的研究具有国际市场价值与潜力。但电动电池的发展也受到经典计算的限制。新兴的量子计算领域则为锂化合物的深入研究和化学反应的高级模拟提供了条件。

变分量子本征求解器（variational quantum eigensolver, VQE）指利用经典优化器训练一个含参量子线路，用于求解矩阵本征值和本征矢的算法。是最早被提出的一种变分量子算法（variational quantum algorithm, VQA）。

创新过程

美国量子计算初创公司IonQ与现代汽车公司宣布合作，运用量子计算来模拟锂电池化学反应，推动电动汽车的电池创新。

IonQ与现代汽车公司此次合作，将共同开发新的变分量子本征值求解器(VQE)算法，来研究锂化合物及其在电池化学中的化学反应。其中，IonQ将发挥量子计算方面的专长，现代汽车则利用锂电池方面的专长，共同致力于在量子计算机上开发出最先进的电池化学模型。

量子计算具有高效模拟和分析化学反应的能力。量子驱动的化学模拟技术将改善新一代锂电池的充放电周期、耐久性、容量、安全性等，有望大幅提高其性能。

上述两家公司正尝试使用量子计算，来更精确地模拟和控制锂电池的化学反应，为制造出更优质的汽车电池奠定基础。这项研究有可能在未来几年里开发出更加节约时间和成本的新型电池原材料，并可能影响电动汽车电池的未来发展方向。

现代汽车此次与IonQ的创造性合作，有望在模拟环境中为未来交通领域的各部件提供基础材料方面的创新。

此外，该合作关系也是应对气候变化的一个重要里程碑，电动汽车在实现全球可持续性目标方面发挥着关键作用。