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迫切需要开发新的可充电电池技术，以提供更高的能量存储、更快的充电速度和更低的成本。尽管现有的电池材料模拟方法取得了成功，但它们有时仍无法提供准确可靠的结果。量子计算已被讨论为克服这些问题的一种途径，但只有有限的工作概述了它如何影响电池模拟。在这项工作中，我们详细回答了以下问题：如何使用量子计算机来模拟锂离子电池的关键特性？基于最近推出的第一次量化技术，我们设计了一种端到端量子算法，用于计算平衡电池电压、离子迁移率和热稳定性。这些可以从材料的基态能量中获得，这是量子计算机使用基于量子比特的量子相位估计执行的核心计算。该算法包括用于在第一次量化中准备周期材料近似基态的显式方法。我们综合这些见解来估计实施模拟真实阴极材料二锂铁硅酸盐的量子算法所需的资源。
使用容错量子计算机模拟锂离子电池的关键特性
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