维度网讯，弗劳恩霍夫硅酸盐研究所（Fraunhofer-Institut für Silicatforschung, Fraunhofer ISC）与意大利量子计算公司Algorithmiq签署谅解备忘录，计划将量子计算技术应用于新材料开发，以缩短传统材料研发周期并更全面地探索材料空间。

当前，可负担的医疗、能源价格上涨以及对战略原材料来源的依赖等全球性问题，都凸显出新材料的核心作用。然而，传统材料开发路径耗时且通常需要多年。Fraunhofer ISC正致力于基于数字方法、机器学习和人工智能的加速开发方法（“材料加速”），而量子计算机的应用有望带来额外的加速潜力。Fraunhofer ISC在多种不同材料的化学合成方面拥有丰富经验，但传统实验室合成耗时，需要大量实验系列才能达到所需的材料与加工特性。数字方法虽可通过模拟和结构-性能关系计算尽早排除不合适的变体，但底层过程高度复杂，即使在当今高性能计算机上，完全描述量子力学多体系统的动力学通常也需极长计算时间。量子计算可显著加速对特别资源节约型高性能磁性材料（如“贫稀土磁体”或“间隙磁体”）的搜索，并以更大深度开拓材料空间。

来自米兰的Algorithmiq专注于开发用于药物发现和分子模拟的量子原生算法，其核心目标是比传统模拟（如经典量子化学、分子动力学模拟）更精确、更高效地计算分子性质与动力学。该公司采用混合方法，让经典计算机和量子计算机协同工作：量子计算机计算分子中困难的量子效应，经典计算机控制优化和评估。这些方法利用化学中的典型结构和规律，即使在硬件错误的情况下也能提供可靠结论。研究人员计划将此前主要应用于生命科学领域的量子计算概念，有针对性地扩展到化学材料开发中。该概念于今年4月获得Wellcome Leap组织颁发的200万美元奖金，表彰其“首次展示用于模拟复杂疗法的端到端量子-经典工作流程，从而为在生命科学领域实现短期量子优势开辟了可信路径”。

Fraunhofer ISC研究所所长Miriam Unterlass教授博士表示，合作目标是首先通过模拟更容易识别材料空间中的空白区域，以及那些性质可能有前景但此前未被关注的材料。另一个目标是通过模拟更好地理解材料空间，并更快找到新解决方案。未来仍需要研究人员的创造力，但工具将变得更加数字化，数字孪生将变得非常重要，可预测材料合成、产品特性以及通过回收实现的产品全生命周期回收利用。Algorithmiq首席执行官兼联合创始人Sabrina Maniscalco教授博士指出，全球关于量子计算的讨论几乎完全集中在硬件上，但仅有硬件不够，没有算法和软件方面的重大进步，量子计算机可能无法提供真正的工业附加值。Algorithmiq正在构建使量子计算机真正有用的算法层，用于化学、生命科学及新材料领域。2026年6月，合作伙伴双方将在领导层层面会面，商讨首批联合项目及其方向。

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