Het QAIMS team van de TU Delft heeft de Golden Application Prize ’Pushing the boundaries of quantum tech for mobility’ gewonnen in de prestigieuze Airbus-BMW Global Quantum Computing Challenge. Arne Wulff, promovendus en degene die het meest heeft bijgedragen aan de uitdaging: -We zijn dankbaar en trots dat we deze prijs ontvangen. Het is een fantastische erkenning van het potentieel van het toepassen van kwantumcomputing op het ontwerp van composietmaterialen.- Teamleider Boyang Chen, universitair hoofddocent van de afdeling Aerospace Structures and Materials, nam de prijs vandaag namens het team in ontvangst in Silicon Valley. Chen: -In twee jaar onderzoek hebben we een gloednieuwe methodologie ontwikkeld waarvan we hebben aangetoond dat die zeer concurrerend is op industriële schaal, en verkoopbare software die bedrijven vandaag al kunnen gebruiken om betere lichtgewicht composietmaterialen te maken.-
Quantum computing en het Stacking Sequence Retrieval raadsel
Het QAIMS-team dat meedeed aan de competitie bestaat uit de onderzoekers Arne Wulff, Swapan Madabhushi Venkata, Boyang Chen en Yinglu Tang van de faculteit Luchtvaarten Ruimtevaarttechniek, Matthias Möller van de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica (EEMCS) en Sebastian Feld van de faculteit EEMCS en QuTech. De meeste credits gaan naar Arne Wulff, gevolgd door Swapan Madabhushi Venkata, mede-promovendus in dezelfde groep die waardevolle ondersteuning bood bij het genereren van gegevens en benchmarking.
Het QAIMS-team is het eerste team ter wereld dat quantumcomputing toepast om een oud raadsel in het ontwerp van vezelversterkte composietmaterialen op te lossen: hoe bepaal je de optimale volgorde van hoeken waarin de lagen van het materiaal worden gestapeld? Deze vezelversterkte composietlaminaten zijn sterke en lichte materialen die gebruikt kunnen worden voor allerlei dragende constructies zoals vliegtuigrompen en -vleugels en autochassis. Het lichtere gewicht van deze composieten kan helpen om het brandstofverbruik en de uitstoot van auto’s of vliegtuigen te verminderen.
Ons algoritme is echter niet beperkt tot composieten in voertuigen. Veel componenten in de duurzame energiesector, zoals windturbines, waterstoftanks en batterijen, hebben een gelaagde structuur waarvoor een ’stapelvolgorde’ van ontwerpkeuzes moet worden gemaakt.
Arne Wulff
Van fundamenteel onderzoek tot verkoopbare software
Het team nam deel aan de wedstrijd met een zelfstandig softwarepakket dat ze als onderdeel van hun onderzoek hadden ontwikkeld. Chen: -Toen we twee jaar geleden met dit onderzoek begonnen, zagen we het meer als fundamenteel onderzoek, waarbij de toepassing op industriële schaal normaal gesproken pas zou komen na extra fasen van meer toegepast onderzoek. Nu, na slechts twee jaar, hebben we al een baanbrekende methodologie ontwikkeld die aantoonbaar zeer concurrerend is op industriële schaal, en hebben we verkoopbare software ontwikkeld die bedrijven vandaag al kunnen gebruiken om betere lichtgewicht composietmaterialen te maken.- De software is ideaal voor productiebedrijven met gevestigde ontwerpprocessen voor het bepalen van vezelstapelingsvolgordes, waarvoor ze huidige software of ervaring uit het verleden gebruiken. De kwantumcomputingsoftware helpt hen de optimale volgorde sneller en beter te bepalen. De software is open source gemaakt en is beschikbaar voor iedereen die het wil gebruiken. Maar zegt Chen: -Er zijn veel mogelijkheden voor start-ups om onze software te gebruiken en te integreren in een unieke structurele ontwerptool die zeer commercieel levensvatbaar is.-
De Airbus-BMW Quantum Computing Challenge
Dit is een wedstrijd voor deelnemende teams uit de industrie en universiteiten die zich richt op kwantumtechnologieën voor industriële toepassingen en mobiliteit. Het QAIMS team deed mee als enige universitaire finalist in de categorie Golden Application (Pushing the boundaries of quantum tech for mobility).
