Quantenrechner sucht bessere Supraleiter für Generatoren und Stromnetze
Quantinuum und der Energiekonzern GE Vernova wollen mit Quantensimulationen Hochtemperatur-Supraleiter besser verstehen. Langfristiges Ziel sind kompaktere Maschinen und leistungsfähigere Kabel.
Symbolbild · Foto: Peter nussbaumer / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 (zugeschnitten und skaliert)
Der Quantencomputer-Hersteller Quantinuum und der US-Energiekonzern GE Vernova starten ein gemeinsames Forschungsprojekt zu Hochtemperatur-Supraleitern. Die Forschenden wollen über die Cloud den Quantenrechner Helios von Quantinuum nutzen, um zu simulieren, wie Elektronen in solchen Materialien zusammenwirken. Das berichtete das Fachportal The Quantum Insider am 27. Oktober.
Im Mittelpunkt steht das sogenannte Fermi-Hubbard-Modell, eine vereinfachte mathematische Beschreibung wechselwirkender Elektronen. Es bildet kein reales Industriematerial vollständig ab, gilt aber als Schlüssel zum Verständnis der Supraleitung. Forschende von Quantinuum haben auf Helios in simulierten Fermi-Hubbard-Modellen bereits Korrelationen gemessen, die für supraleitende Paarbildung typisch sind. GE Vernova bringt Erfahrung in Materialwissenschaft und technischer Simulation ein und hilft bei der Auswahl der Forschungsfragen.
Langfristig könnten Supraleiter Generatoren für Windräder und Schiffsantriebe leichter und kompakter machen und Kabel mehr Strom auf engem Raum transportieren lassen. Strombegrenzer könnten Anlagen bei Kurzschlüssen schützen. Kühlung, Materialeigenschaften, Fertigung und Kosten sind laut dem Bericht aber weiterhin große Hürden. Zahlenmäßige Ergebnisse aus dem Projekt liegen noch nicht vor.