Quemixと三井金属、量子コンピュータ上での材料計算の新技術を開発

株式会社テラスカイのグループ会社で量子コンピュータのアルゴリズム・ソフトウェアの研究開発を行う株式会社Quemixと、三井金属株式会社は、共同研究において、量子コンピュータを使った材料開発を大幅に効率化する新技術を開発しました。材料開発では、高性能な新素材の探索に多くの試行錯誤を要し、時間とコストが課題となっています。近年、コンピュータシミュレーションの活用が進んでいますが、解析精度と計算時間の短縮の両立が求められていました。本研究では、高精度だが計算時間が長い動的平均場近似（DMFT）法に着目。量子コンピュータ上で効率的に実行するため、新たな計算フローを構築し、量子位相推定（QPE）の性能を改善しました。今回開発した「QAVG（QPE Averaged over Variable Grids）」は、QPEを改良した技術です。従来のQPEではエネルギー分解能を高めるほど計算コストが増加していましたが、QAVGによりコストを抑えつつ高精度化・高速化が可能となりました。Quantinuum社の実機を用いた触媒材料のシミュレーションでは、通常であればハードウェアの進化により約2年後に達成される計算精度を現行マシンで実現しました。本成果は、2026年6月開催の「Q2B 2026 Tokyo」にて発表予定です。