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公開：2024-12-06

富士フイルムと慶應義塾大学らがエラー耐性量子コンピュータ向けワークフローを開発、量子化学計算の効率化に貢献

text: XEXEQ編集部
（記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります）

記事の要約

• 慶應義塾大学らが量子化学計算のワークフローを開発
• エラー耐性量子コンピュータ向けの新手法を確立
• ベンゼンなど3種の分子で妥当性を実証

エラー耐性量子コンピュータ向け新ワークフローの開発

富士フイルム、慶應義塾大学、blueqat株式会社は、分子量が大きい分子の量子化学計算に用いるエラー耐性量子コンピュータ向けのワークフローを2024年12月3日に発表した。このワークフローはベンゼンやその置換体など3種類の分子で妥当性が実証され、量子化学計算の新たな可能性を切り開くものとなっている。^[1]

量子化学計算は従来の古典コンピュータでは計算時間が膨大になる課題があったが、エラー耐性量子コンピュータを活用することで効率的な計算が可能になる。この研究成果は国際学術誌『Physical Chemistry Chemical Physics』のオンライン版に掲載され、量子コンピューティングの実用化に向けた重要な一歩となった。

開発されたワークフローの特徴は、分子量の大きな分子でも安定した計算が可能な点にある。エラー耐性という特性を活かすことで、これまで困難だった複雑な分子構造の解析や、新規材料の設計への応用が期待できる段階に到達している。

量子化学計算ワークフローの特徴まとめ

量子化学計算について

量子化学計算とは、量子力学の原理に基づいて分子の構造や性質を計算する手法のことを指す。主な特徴として、以下のような点が挙げられる。

• 分子の電子状態や化学反応を高精度に予測可能
• 新材料開発や創薬研究への応用が期待される
• 従来のコンピュータでは計算コストが高い

量子コンピュータを用いた量子化学計算は、分子の電子状態を直接的にシミュレーションできる利点がある。エラー耐性量子コンピュータの登場により、より大きな分子系の計算が可能となり、材料設計や創薬研究の効率化が期待できるようになった。

エラー耐性量子コンピュータ向けワークフローに関する考察

エラー耐性量子コンピュータ向けワークフローの開発は、量子コンピューティングの実用化に向けた重要な一歩となっている。特に分子量の大きな分子の計算が可能になることで、新材料開発や創薬研究の分野で革新的な進展が期待できる段階に到達した。

今後の課題として、より複雑な分子系への適用や計算精度の向上が挙げられる。エラー耐性を維持しながら計算規模を拡大することは技術的なチャレンジとなるが、量子ビット数の増加や量子回路の最適化によって解決できる可能性が高い。

量子化学計算の発展は、材料科学や製薬産業に大きな影響を与える可能性を秘めている。特に計算コストの低減と精度の向上が実現されれば、新規材料や医薬品の開発プロセスが大幅に効率化されることが期待できるだろう。

参考サイト

1. ^ PR TIMES. 「【慶應義塾】分子量が大きい分子の量子化学計算に用いるエラー耐性量子コンピュータ向けワークフローを開発 | 慶應義塾のプレスリリース」. https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000263.000113691.html, (参照 24-12-06).

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