Microsoft Azure Quantumが新たな水素燃料電池触媒の開発に参入
アラン・ボイル著
Microsoft Azure Quantum の化学者は、英国を拠点とするクリーンテクノロジー企業である Johnson Matthey と提携し、水素燃料電池用の新しいタイプの触媒を特定しています。
このプロジェクトは、量子情報科学が自動車産業の二酸化炭素排出量の削減と気候変動の課題への対処にどのように役立つかを実証しています。
「ジョンソン・マッセイはこれまで量子化学計算の速度を2倍に加速させてきましたが、これはまだ始まったばかりです」と、マイクロソフトの化学・材料パートナーシップ担当シニアディレクター、ネイサン・ベイカー氏は本日のブログ投稿で述べています。「両社は、ゼロカーボンの未来を実現するために必要な発見には、化学および材料科学における大きなブレークスルーが必要であることを認識しており、共に世界に貢献できることに熱意を持っています。」
ジョンソン・マッセイは、輸送およびエネルギー産業向け触媒製造の世界的リーダーです。路上を走る車の3台に1台は、有害な排出ガスを削減するために、排気システムにジョンソン・マッセイの触媒を使用しています。
ジョンソン・マッセイのもう一つの事業分野は、水素燃料電池用触媒です。これらの化学物質は、水素と酸素を用いて電気を生成する反応を促進し、排出物は単なる水です。しかし、現在入手可能な最も効果的な燃料電池触媒はプラチナですが、これは希少で高価です。コスト削減のため、ジョンソン・マッセイの研究者たちは、プラチナの使用量を削減できる代替合金触媒の開発に取り組んでいます。
ここでAzure Quantumが登場します。量子物理学の特殊な性質を巧みに利用した量子に着想を得たアルゴリズムは、医薬品や肥料から燃料電池触媒に至るまで、新素材の設計にかかわる複雑な相互作用のシミュレーションと最適化に特に適しています。
Azure Quantumの化学者たちは、ジョンソン・マッセイの研究者がナノ粒子シミュレーションを加速させる新しい予測モデリングツールを開発するのを支援しました。シミュレーションは、マイクロソフトのクラウドベースのスーパーコンピューティングプラットフォームであるAzure HPC上で実行されました。
「Azure HPC を使用することで、当社が実行する一部の化学計算が約 50% 高速化しました。これは研究開発にとって非常に重要です。結果を素早く得るためだけでなく、コストとスループットの面でも 1 秒 1 秒が重要なのです」と、ジョンソン・マッセイ テクノロジー センターの研究マネージャー、グレン・ジョーンズ氏は述べています。
これまでの研究は、本格的な量子コンピューティングが本格化する中で、さらに大きな進歩への土台を築くものとなる。
「Azure を利用していることで、量子コンピューティングへの対応準備が整っており、Azure Quantum を通じてクラウドで量子コンピューターが利用可能になれば、そのパワーを活用できるようになります」とジョーンズ氏は述べた。「これは、化学シミュレーションの実施方法に革命をもたらすでしょう。」
