A Microsoft e o Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico (PNNL, na sigla em inglês) do Departamento de Energia dos Estados Unidos se juntaram para encontrar os melhores materiais para baterias.

Ambos utilizaram o Azure Quantum Elements da Microsoft para reduzir as possibilidades de materiais de milhões a somente algumas poucas opções. Uma delas está agora na etapa de protótipo.

O Azure Quantum Elements, apesar de seu nome, não utiliza computação quântica. Por outro lado, combina inteligência artificial e computação tradicional de alto rendimento (HPC, na sigla em inglês). No futuro, se espera que tenha acesso a um supercomputador quântico de propriedade da Microsoft.

Em uma publicação da Microsoft, a empresa disse: “O Azure Quantum Elements oferece um sistema de computação na nuvem projetada para pesquisa em química e ciência de materiais visando a eventual computação quântica, e já está trabalhando nesses modelos, ferramentas e fluxos de trabalho”.

Utilizando AQE, os pesquisadores do PNNL examinaram 32 milhões de materiais inorgânicos para chegar a 18 candidatos para seu projeto de bateria. Os modelos de inteligência artificial reduziram primeiro a quantidade para aproximadamente 500.000, e as técnicas de HPC se encarregaram das 499.988 opções restantes. Um desses 18 está sendo testado atualmente.

No total, o processo levou 80 horas, e normalmente a construção de um protótipo de bateria leva vários anos. O HPC representou somente 10% do tempo de computação.

“Acreditamos que a intersecção da inteligência artificial, a nuvem e a computação de alto rendimento, junto com cientistas humanos, é essencial para acelerar o caminho a resultados científicos significativos”, disse Tony Peurrung, diretor adjunto de Ciência e Tecnologia do PNNL. “Nossa colaboração com a Microsoft tem como objetivo fazer com que a inteligência artificial esteja ao alcance dos cientistas. Vemos o potencial de que a inteligência artificial descubra um material e um enfoque inesperado e não convencional, mas que valha a pena pesquisar. Esse é o primeiro passo no que promete ser um uma interessante viagem para acelerar o ritmo da descoberta científica”.

Por enquanto, o material protótipo foi sintetizado e transformado em baterias que são funcionais e estão sendo submetidas a testes. Foi informado que o material é uma combinação de lítio e sódio, com alguns outros elementos. Tem até 70% a menos de conteúdo de lítio do que uma bateria de lítio padrão.

O PNNL foca a pesquisa em química, ciências da terra, biologia e ciência de dados, e pretende abordar problemas de energia sustentável e segurança nacional. O laboratório foi fundado em 1965 e é operado por Battelle para o Escritório de Ciência do Departamento de Energia.

O Azure Quantum Elements foi lançado em 2022. A plataforma foi “projetada especificamente para acelerar a descoberta científica” e pode experimentar hardware quântico existente e, em última instância, terá acesso prioritário ao futuro supercomputador quântico da Microsoft.