Quemixと日産、量子コンピュータによる空力シミュレーションのソフトウェアの共同研究開発を開始

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、日産自動車株式会社は、量子コンピュータを活用した次世代の空力解析ソフトウェアの開発に向けた共同研究を開始しました。Quemixと日産は、早期誤り耐性量子コンピュータ（Early-FTQC）上での実行を想定し、車両の複雑な形状を扱える新しい量子・古典ハイブリッドアルゴリズムを開発。シミュレータ上での実行において、従来の古典コンピュータを用いた解析結果を高精度に再現できることを確認し、共同で特許出願を行ったことをお知らせいたします。カーボンニュートラルの実現に向け、自動車開発における空力性能の向上は、燃費（電費）向上や航続距離の延長において極めて重要な課題です。現在、主流のシミュレーション手法として「格子ボルツマン法（LBM）」が広く用いられていますが、量子コンピュータをこの分野に適用する上では、特有の技術的課題が存在していました。従来の量子流体アルゴリズムの多くは、計算の簡略化のために「単純な立方体」や「規則的な格子」の中に閉じた空間を想定しており、車両の複雑な曲面上における「境界条件」を量子計算のプロセスに組み込むことが極めて困難でした。今回の共同研究では、流入・流出や物体の移動等に起因する計算を古典コンピュータが担い、動かない物体の境界の処理を含む流体計算の主要部分を量子コンピュータが担う新しいハイブリッドアルゴリズムを構築しました。これにより、計算リソースが限られる早期誤り耐性量子コンピュータでの実行を可能にしました。本アルゴリズムを用い、車両の複雑な物体形状を想定した空力シミュレーションを量子シミュレータ上で実施した結果、従来の古典コンピュータによる解析手法と比較して、得られた結果が高精度に再現されていることを確認しました。本技術は自動車の空力解析に限らず、複雑形状が関わる流体シミュレーション全般に活用可能な汎用性を備えています。今後は量子コンピュータ上での空力シミュレーションソフトウェアの実用化を目指し、実際の車両開発プロセスにおける空力解析への適用を推進することで、自動車産業の計算技術におけるパラダイムシフトを牽引してまいります。なお、このたびの共同研究成果は2026年6月4～5日にグランドハイアット東京で開催される「Q2B 2026 Tokyo」にて発表する予定です。