Doktorand treibt Quantencomputing in der Fusionsenergieforschung voran

Weniger als ein Jahr nach seinem Doktortitel in Chemie- und Biomolekulartechnik an der Rice University trägt Thiago J. Pinheiro bereits dazu bei, eine der grundlegenden Herausforderungen der Fusionsenergie zu bewältigen – unter Einsatz einiger der weltweit fortschrittlichsten computing-Werkzeuge.

Pinheiro präsentiert seine Arbeit noch während seiner Zeit an der Rice. Bildnachweis: Rice University

Pinheiro ist heute wissenschaftlicher Mitarbeiter (Postdoc) am Oak Ridge National Laboratory, wo er das Verhalten von geschmolzenen Salzen und anderen für Energietechnologien relevanten Materialien auf atomarer Ebene untersucht. Vor kurzem spielte er eine Schlüsselrolle bei einer Zusammenarbeit zwischen ORNL, der Cleveland Clinic und IBM, die die ersten bekannten Quantencomputer-Berechnungen an Molekularstrukturen in einem für die Fusionsenergie relevanten geschmolzenen Salz durchführte.

Die Forschung nutzte eine Kombination aus klassischem Hochleistungsrechnen und IBM-Quantencomputern, um FLiBe zu untersuchen, eine Mischung aus Lithiumfluorid und Berylliumfluorid, die als führender Kandidat für das flüssige „Blanket“ gilt, das die Fusionsreaktion in zukünftigen Reaktoren umgibt. Dieses Blanket könnte zur Erzeugung von Tritium verwendet werden, einem seltenen Wasserstoffisotop, das als Brennstoff für viele vorgeschlagene Fusionssysteme benötigt wird. Zu verstehen, wie Tritium auf molekularer Ebene mit FLiBe interagiert, ist ein wichtiger Schritt zur Produktion und Rückgewinnung von genügend Tritium, um Fusionsreaktoren zu betreiben.