Nissan насочва аеродинамиката към квантови изчисления за по-бърза разработка на електромобили

Квантовият компютър все още не заменя аеродинамичния тунел.

Quemix съобщи, че е започнала съвместен проект с Nissan за разработване на софтуер за аеродинамичен анализ, който използва квантови изчисления. В основата му стои хибриден квантов и класически алгоритъм, предназначен за бъдещи квантови компютри Early FTQC, тоест ранни отказоустойчиви машини. В квантов симулатор новият метод е възпроизвел с висока точност резултатите от традиционен класически аеродинамичен анализ. Nissan и Quemix са подали и патентни заявки за технологията.

Една важна подробност изисква по-трезво тълкуване. Nissan не твърди, че утрешните Ariya, Leaf или Qashqai ще бъдат създавани в квантов компютър. Компаниите са тествали алгоритъма в квантов симулатор, а не на реален квантов компютър в процеса на разработка на сериен автомобил. Това прави новината по-сдържана, но не и по-маловажна. В автомобилната разработка предимството е за производителя, който може да изчисли въздушния поток около десетки или стотици варианти на каросерията, преди да вложи време в аеродинамичния тунел и средства във физически прототипи.

Защо аеродинамиката е по-важна от всякога при електромобилите.

Аеродинамиката не се свежда само до намаляване на съпротивлението при магистрални скорости. Тя влияе върху пробега на електромобила, реалното натоварване на батерията, шума от вятъра, охлаждащия въздушен поток, температурите на спирачките и дори защитата на дъното. Европа добавя още един натиск. Целите за CO2 при новите леки автомобили се затягат, като Европейската агенция по околна среда посочва 93,6 г/км за периода 2025 до 2029 г., 49,5 г/км за 2030 до 2034 г. и 0 г/км за 2035 г.

Това обяснява защо Nissan разглежда аеродинамиката като изчислителен проблем. Всеки детайл от каросерията, всяко огледало, калник, облицовка под автомобила, охлаждащ отвор и заден ръб създава турбуленции във въздушния поток. Класическата CFD, или изчислителна динамика на флуидите, дава на инженерите огромно количество информация, но изисква време и изчислителна мощ. Още през 2022 г. технически преглед на Nissan отбелязва, че CFD изисква значителни ресурси и време, както и че компанията разработва сурогатен модел, базиран на машинно обучение, който да изучава връзката между формата на автомобила и резултатите от CFD, като прогнозира налягане, скорост на въздуха и коефициент на съпротивление.

Новият алгоритъм разделя задачата между два свята.

Подходът на Nissan и Quemix не прехвърля целия аеродинамичен проблем към квантов компютър. Класическият компютър обработва условията на входящия и изходящия поток, както и елементите, свързани с движещи се обекти. Квантовият компютър поема ядрото на динамиката на флуидите, включително границите на неподвижни обекти. Това разделение на труда е логично, защото ранните отказоустойчиви квантови компютри няма да предлагат неограничена изчислителна мощ.

Техническата пречка е в граничните условия. Прост куб или правилна мрежа е много по-лесна задача за квантов алгоритъм от реална автомобилна каросерия, при която повърхностите се извиват, детайлите се пресичат, а въздушният поток около колелата, дъното и задната част става изключително сложен. Според Quemix квантовите схеми, необходими за тези гранични условия, бързо стават твърде големи. Новият хибриден алгоритъм се опитва да отпуши това тясно място, като оставя част от трудната работа на класическия компютър.

Nissan не е сама в тази надпревара.

В цялата индустрия разработката на високо ниво се движи в същата посока: по-малко физически изпитания и повече дигитални итерации. През април 2026 г. IBM и Dallara заявиха, че техният базиран на физични модели AI може да оценява варианти на заден дифузьор за състезателен автомобил в стил LMP2 за около 10 секунди, докато традиционната CFD се нуждае от часове. IBM и Dallara също проучват паралелно квантови и класически подходи, с цел по-късно да ги използват в по-сложни симулации.

Предимството на Nissan е, че компанията не третира компютърната симулация като лабораторно любопитство. Казус на AMD описва как Nissan е подобрила производителността при симулации на катастрофи с 30 процента и е намалила общите разходи за съответния CAE работен процес с 20 процента след преминаване към виртуални машини Microsoft Azure, задвижвани от процесори AMD EPYC. Това показва колко сериозно Nissan гледа на изчислителната мощ като ускорител на автомобилната разработка.

За купувачите резултатът може да бъде по-тих и по-ефективен автомобил.

Сам по себе си квантовият компютър няма да направи следващия електромобил на Nissan по-привлекателен. Но инструмент от този тип може да даде на инженерите възможност да тестват повече варианти на каросерията и дъното, като оптимизират въздушния поток преди появата на скъп физически прототип. За европейските клиенти резултатът може да се прояви съвсем осезаемо: с няколко процента по-ниско енергийно потребление на магистрала, по-слаб шум от вятъра и по-дълъг реален електрически пробег.

Най-голямата стойност е във времето. Разработката на електромобили се движи бързо, китайските производители натискат цените надолу, а европейските регулации изискват внимание към всеки грам. Ако Nissan успее да въведе квантов и класически аеродинамичен софтуер в реален процес на разработка, компанията може да съкрати циклите на изпитания и да търси по-агресивно форми, които изглеждат добре и прорязват въздуха с по-малко загубена енергия.

Техническо обобщение.

Nissan и Quemix разработват софтуер за аеродинамични симулации, който комбинира квантови и класически изчисления.

Системата е насочена към бъдещи отказоустойчиви квантови компютри Early FTQC.

Класическият компютър изчислява входящия поток, изходящия поток и елементите, свързани с движение, докато квантовият компютър обработва ядрото на динамиката на флуидите.

В квантов симулатор алгоритъмът е възпроизвел с висока точност резултатите от класически LBM аеродинамичен анализ.

За европейския пазар най-големият потенциал е в по-ниското енергийно потребление, по-дългия електрически пробег и по-бързата разработка на модели.