Cómo la computación cuántica acelerará la adopción de vehículos eléctricos y dará forma al futuro de la movilidad


La transición a los vehículos eléctricos (EV) es clave para reducir las emisiones de carbono y, en Europa, 23,6% de las ventas de vehículos nuevos El año pasado fueron los vehículos eléctricos o los híbridos enchufables. Sin embargo, a pesar de las inversiones en el sector del automóvil, Persisten las dudas sobre la viabilidad de la prohibición de vehículos de gasolina para 2035particularmente debido al coste de los vehículos eléctricos, su rendimiento, mantenimiento y la falta de infraestructura de carga. Para abordar estos desafíos, los principales fabricantes de automóviles están colaborando con la UE y los gobiernos, incluso utilizando la computación cuántica para acelerar los avances.

El potencial de la computación cuántica en el sector de la automoción

Las oportunidades que ofrece la computación cuántica en el sector de la automoción son enormes. EL últimas estimaciones de McKinsey sugieren que podría generar entre 50.000 y 100.000 millones de dólares en valor económico adicional para el sector para 2035 mediante la optimización de muchos aspectos del proceso de producción.

Pero ¿qué es exactamente la computación cuántica? ¿Qué lo hace tan revolucionario?

La computación cuántica se basa en los principios de la mecánica cuántica para procesar la información de manera diferente a las computadoras clásicas. Al utilizar qubits capaces de ser tanto 0 como 1, permite resolver problemas complejos mucho más rápidamente. A diferencia de las computadoras tradicionales, que prueban cada solución una por una, la computadora cuántica puede evaluar todas las combinaciones al mismo tiempo.

Tomemos el ejemplo de un código de bloqueo. Una computadora clásica probaría cada combinación una por una hasta encontrar la correcta: 0000, 0001, 0002, etc. Por el contrario, un ordenador cuántico probaría todas las combinaciones simultáneamente, lo que resolvería el problema mucho más rápidamente.

Cómo la computación cuántica puede acelerar la adopción de vehículos eléctricos

La computación cuántica puede transformar la industria automotriz y acelerar la adopción de vehículos eléctricos y autónomos (EV), con un impacto particular en dos áreas clave: la autonomía de las baterías y la infraestructura de carga.

Mayor duración y eficiencia de la batería

Uno de los principales obstáculos para la adopción de los vehículos eléctricos es su autonomía, que aún no alcanza la de los vehículos convencionales. Fabricantes como Ford, Volkswagen y Hyundai están recurriendo a la computación cuántica para acelerar el desarrollo de baterías más eficientes. Al simular los nuevos compuestos a nivel molecular, los fabricantes buscan crear capas de baterías que sean más robustas, más ligeras y ofrezcan una mayor densidad eléctrica.

Mientras que las computadoras clásicas pueden tener dificultades para simular interacciones moleculares, la computación cuántica puede realizar estas simulaciones de manera más rápida y precisa. De hecho, se presta mejor a la modelización detallada de la química implicada en las baterías. Esta capacidad permite a los investigadores probar materiales y configuraciones que pueden almacenar más energía y liberarla de manera más eficiente, aumentando así la autonomía de los vehículos eléctricos.

Esta tecnología supera a las computadoras convencionales en el modelado químico complejo, lo que permite la exploración de soluciones que aumentan la autonomía del vehículo y al mismo tiempo optimizan otros parámetros críticos como el tamaño, el peso, el costo y la longevidad de la batería.

Otro ámbito que interesa especialmente a los fabricantes de automóviles es el sistema de transmisión. Los vehículos modernos y los vehículos eléctricos utilizan energía para multitud de componentes. Ahorrar energía usándola de manera más eficiente podría ayudar a aumentar significativamente el alcance.

Sin embargo, dada la gran cantidad de componentes, este problema es difícil de resolver. Si las computadoras clásicas permitieron a los fabricantes realizar pruebas y simulaciones sobre un solo componente a la vez, la computación cuántica representa un avance importante. Permite simular todo el sistema compuesto por componentes interdependientes para comprender el impacto de cualquier modificación e identificar prácticas que permitan el mejor uso de la energía.

Velocidad de carga e infraestructura de red mejoradas.

Otro desafío importante para los vehículos eléctricos es el tiempo de carga, que aún no es tan rápido como el de repostar en una gasolinera. Reducir este tiempo se ha convertido en una prioridad para muchos fabricantes, que buscan hacer que los vehículos eléctricos sean más atractivos para los conductores y gestores de flotas.

Aunque la carga de dos minutos todavía está fuera de nuestro alcance, avances como los de Nyboltque logró cargar una batería de 35 kWh al 80% en poco más de cuatro minutos, ilustran un progreso significativo. Optimizar los compuestos y estructuras de la batería para permitir una carga más rápida mientras se disipa de forma segura el calor generado y se preserva el rendimiento y la longevidad de la batería es un desafío increíblemente complejo. La simulación cuántica puede ayudar a solucionar este problema permitiendo a los fabricantes optimizar la batería, el cable de carga y la estación de carga.

Sin embargo, estas innovaciones plantean nuevos desafíos para las redes eléctricas nacionales. Proporcionar la energía necesaria para cargar millones de vehículos eléctricos simultáneamente es un problema complejo que los administradores de la red deben resolver. La computación cuántica ofrece una solución que permite simular y optimizar la gestión de la energía a gran escala, garantizando una distribución eficiente y fiable de la electricidad. Al igual que los cargadores rápidos para teléfonos inteligentes, las tecnologías de carga rápida para vehículos eléctricos podrían convertirse en la norma, con la ayuda de las capacidades computacionales de la computación cuántica para satisfacer las crecientes demandas de la infraestructura de carga.

El futuro de los vehículos eléctricos

La mayoría de los principales fabricantes de automóviles ya están explorando la computación cuántica. Empresas como Ford, BMW y Volkswagen cuentan con equipos dedicados que trabajan en las diversas aplicaciones de esta tecnología. La industria reconoce la necesidad de establecer hojas de ruta para la transformación digital que incluyan la integración de la computación cuántica en la infraestructura existente.

Muchas de estas empresas están utilizando la computación cuántica para mejorar sus procesos de fabricación, optimizar las cadenas de suministro y perfeccionar los diseños de productos. Esta adopción no se limita a la tecnología en sí: debe integrarse en sistemas complejos que requieren una colaboración perfecta entre los recursos de computación cuántica y tradicional.

La convergencia de estos esfuerzos promete ahorros sustanciales en el corto plazo. Los fabricantes de automóviles comprenden la importancia de estas transformaciones: invierten mucho en investigación y desarrollo y patentan muchas tecnologías innovadoras de las que los propietarios de vehículos se beneficiarán en los años venideros.

A medida que estas tecnologías maduren, desempeñarán un papel importante en la adopción generalizada de los vehículos eléctricos por parte de conductores y empresas, dando forma al futuro de la movilidad.



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