ローレンス・リバモア国立研究所(LLNL)は、次世代磁性材料の発見に向けた量子・機械学習加速ソフトウェアを開発する410万ドルのプロジェクトの主導機関に選ばれました。米国エネルギー省のARPA-Eによる計算化学のための量子コンピューティング(QC3)プログラムの資金提供を受けたこの取り組みは、電気モーター、発電機、高性能情報技術向けの超強力で軽量な磁石の開発に焦点を当てています。
このプロジェクトの中核は、原子スケールで材料性能を正確に予測するために設計されたハイブリッドアルゴリズムの開発です。このワークフローは、現在世界最強のスーパーコンピュータであるエルキャピタン上で稼働しているLLNLの高度な電子構造シミュレーションコードと量子フレームワークを統合します。磁気スピンに関連する複雑な「多体」量子問題を量子プロセッサに委ねることで、研究チームは古典的ハードウェアを制限する計算上のボトルネックを克服することを目指しています。
古典システムに対してスケーラブルな優位性を提供する有用な計算を実現するため、研究者たちは量子誤り訂正を優先しています。計画では、約10,000個の物理量子ビットをグループ化して100個の論理量子ビットを生成する冗長性戦略を利用し、現在のハードウェアに固有のノイズにもかかわらず結果の精度を確保します。
LLNLは、プロジェクトに必要なハードウェアを提供する中性原子コンピューティングのリーダー企業と提携しています。プロトタイプのテストは2027年初頭に開始される予定で、その後2年間のフェーズでアルゴリズムを改良し、エネルギー変革の可能性が最も高い候補材料を特定するための機械学習ツールと統合します。
これらの新材料の発見は、米国経済と国家安全保障にとって戦略的に重要です。
LLNL磁石研究プロジェクトに関する公式発表についての情報があります。ARPA-E QC3プログラムの詳細と選ばれた10の量子コンピューティングプロジェクトの完全なリストに関する情報もあります。
2026年5月2日
