汽車(chē)工程作為現(xiàn)代工程技術(shù)的重要領(lǐng)域之一，面臨著日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)。如何將強(qiáng)大的量子算力賦能于汽車(chē)工程領(lǐng)域？10月25日，由中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)（China SAE）主辦，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）量子計(jì)算專(zhuān)業(yè)委員會(huì)協(xié)辦的中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)量子計(jì)算分論壇（汽車(chē)科技前瞻論壇）在北京成功召開(kāi)。本源量子作為論壇主席單位，CCF量子計(jì)算專(zhuān)委會(huì)副主任、本源量子公司總經(jīng)理張輝參會(huì)并就量子計(jì)算在汽車(chē)工程領(lǐng)域的應(yīng)用作現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告。現(xiàn)場(chǎng)還邀請(qǐng)有中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)量子計(jì)算專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的上海大學(xué)教授王潮，北京航空航天大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院教授尚濤，鵬城實(shí)驗(yàn)室副研究員鄭盛根分別作《融合直覺(jué)推理與類(lèi)腦認(rèn)知的真實(shí)量子計(jì)算機(jī)交通領(lǐng)域應(yīng)用探索》《量子單向函數(shù)及其應(yīng)用》《量子算法——從理論到在汽車(chē)等領(lǐng)域的應(yīng)用》報(bào)告。

圖：本源量子總經(jīng)理張輝在論壇現(xiàn)場(chǎng)作報(bào)告（來(lái)源：中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)）

相比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制來(lái)存儲(chǔ)和處理信息，量子計(jì)算利用量子比特代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二進(jìn)制位，使得計(jì)算能力大幅提升。

這使得在汽車(chē)工程領(lǐng)域，利用量子計(jì)算進(jìn)行電池設(shè)計(jì)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化、智能駕駛系統(tǒng)、整車(chē)制造成為可能。

• 量子計(jì)算可以幫助汽車(chē)工程師們更加精確地模擬和分析車(chē)輛的物理過(guò)程，如空氣動(dòng)力學(xué)、剎車(chē)系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)等。

本源量子在2021年發(fā)布了首個(gè)基于量子計(jì)算原理的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件——本源量禹（QCFD）。本源量禹能夠?qū)崿F(xiàn)氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的高效模擬，提高如汽車(chē)領(lǐng)域的氣動(dòng)優(yōu)化效率，降低風(fēng)阻和風(fēng)噪。

量子計(jì)算可以用于研究新型汽車(chē)電池材料，如鋰離子電池、固態(tài)電池等，以尋找更高能量密度、更安全、更環(huán)保的電池材料。通過(guò)量子計(jì)算模擬化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)新材料的性能，從而降低實(shí)驗(yàn)成本和時(shí)間。

本源量子在2019年發(fā)布了全球首款量子計(jì)算化學(xué)軟件ChemiQ，其量子計(jì)算化學(xué)編程軟件包（pyChemiQ）在今年上線至本源量子云平臺(tái)。研究人員可以利用這款軟件來(lái)“計(jì)算”材料合成中的化學(xué)過(guò)程，輸入實(shí)驗(yàn)中需要的參數(shù)就可以得出相應(yīng)的結(jié)果，幫助相關(guān)領(lǐng)域研究人員通過(guò)量子計(jì)算的方式更快速地解決化學(xué)問(wèn)題。

在智能座艙、傳感器、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)優(yōu)化和交通流量?jī)?yōu)化等方面，量子計(jì)算還可以?xún)?yōu)化行車(chē)體驗(yàn)，更加準(zhǔn)確地分析和預(yù)測(cè)交通狀況，提供更高效、更安全的出行方案……

VQNet是本源量子開(kāi)發(fā)的新一代量子與經(jīng)典統(tǒng)一的機(jī)器學(xué)習(xí)框架，同時(shí)支持量子機(jī)器學(xué)習(xí)和經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)模型的構(gòu)建、訓(xùn)練，可應(yīng)用于量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)、模式識(shí)別和分類(lèi)、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域，完成語(yǔ)音、圖像識(shí)別，圖像處理，大數(shù)據(jù)分析等任務(wù)。

量子計(jì)算的強(qiáng)大計(jì)算能力和快速處理速度，有望為汽車(chē)工程帶來(lái)巨大變革。

——全球知名汽車(chē)技術(shù)供應(yīng)商Bosch聯(lián)合IBM公司已使用20多臺(tái)IBM量子計(jì)算機(jī)模擬開(kāi)發(fā)目前用于發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料電池的金屬、稀土元素的替代品。

——現(xiàn)代汽車(chē)公司與全球第一家量子計(jì)算上市公司IonQ合作實(shí)現(xiàn)了在量子硬件上具有相關(guān)波函數(shù)的最大完整VQE模擬，展示了量子計(jì)算如何參與下一代電動(dòng)汽車(chē)電池化學(xué)反應(yīng)的鋰化合物研發(fā)。

——寶馬公司與霍尼韋爾量子解決方案公司Quantinuum聯(lián)合開(kāi)發(fā)一種量子-經(jīng)典混合工作流程，準(zhǔn)確模擬鉑基催化劑表面氧還原反應(yīng)，以期解決燃料電池問(wèn)題。

——奔馳公司與美國(guó)量子計(jì)算公司PsiQuantum長(zhǎng)期合作，探索容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)如何加速以鋰離子（Li-ion）電池為例的電動(dòng)汽車(chē)電池設(shè)計(jì)。

……量子計(jì)算時(shí)代，值得我們期待更加智能、高效、安全的汽車(chē)系統(tǒng)。（完）