量子コンピュータを活用した画期的な材料シミュレーション基盤の開発

量子コンピュータで実現する新たな材料開発

株式会社テラスカイのグループ会社であるQuemixが、量子コンピュータを駆使した材料シミュレーション基盤の開発に着手しました。この取り組みは、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の補助事業「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業」において採択されました。

本事業は、ポスト5Gに対応した情報通信システムの開発を目指し、量子コンピュータを中心にした技術の革新を図ることにあります。具体的には、「量子コンピュータを用いた材料シミュレーション基盤の開発」として、電池材料のシミュレーションを対象とした研究を行う予定です。共同研究先には国立大学法人東北大学が選ばれており、両者の協力により、量子コンピュータの産業化を促進し、日本の国際競争力の強化を目指します。

NEDOの取り組みと量子コンピュータの役割

NEDOが推進する本事業では、スマート工場や自動運転などの先進産業において、超低遅延での情報処理が可能となるポスト5G環境を整備します。その中で、量子コンピュータは計算基盤としての中核的な役割を担い、次世代技術として大きな期待が寄せられています。

量子技術は、従来のコンピュータでは難しい複雑な計算を容易にする可能性を秘めており、特に材料開発においては、時間の短縮やコスト削減が実現可能です。特に、電池材料においては、EV（電気自動車）や再生可能エネルギーの活用が進む中で、重要な鍵を握ることになります。

量子計算ソルバーと社会的意義

Quemixは、量子計算ソルバーの開発を進めると共に、全固体電池や高性能触媒など、カーボンニュートラルに向けた新しい素材の特性を向上させるための研究を強化します。従来の研究手法では限界があり、本来の素材の複雑性を正確に捉えきれません。しかし、量子コンピュータがもたらす新たなアプローチにより、これまで困難だった問題に取り組むことが可能になります。

さらに、量子計算ソルバーの成果は、Quemixが開発中のクラウド型材料計算プラットフォーム「Quloud」に実装され、国内外の企業や研究機関に提供される予定です。これにより、次世代材料開発基盤として広く社会に役立てられることを目指しています。

Nanoterrasと連携した研究

実証実験には、3GeV高輝度放射光施設「NanoTerasu」による高精度な観測データが活用され、量子計算ソルバーの効果を実証します。NanoTerasuは、世界最高水準の先端研究施設であり、さまざまな産業領域での応用が可能です。

このように、量子コンピュータを駆使した材料シミュレーションは、次世代の製造業や科学技術の進展に大きく寄与するものと期待されています。