論文の概要: Harnessing Quantum Computing for Energy Materials: Opportunities and Challenges
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.16816v1
- Date: Fri, 23 Jan 2026 15:10:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-26 14:27:27.743323
- Title: Harnessing Quantum Computing for Energy Materials: Opportunities and Challenges
- Title（参考訳）: エネルギー材料のハーネス計算 : 可能性と課題
- Authors: Seongmin Kim, In-Saeng Suh, Travis S. Humble, Thomas Beck, Eungkyu Lee, Tengfei Luo,
- Abstract要約: 我々は、量子コンピューティングを活用してエネルギー材料研究を進める機会について論じる。
本稿では,従来の計算手法と組み合わせることで,実用エネルギー材料の設計とシミュレーションにQCをどのように利用できるかを示す。
また,複雑な材料システムに対する予測精度と量子優位性を達成できる誤り訂正型耐故障性QCの展望を概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0924189087648633
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Developing high-performance materials is critical for diverse energy applications to increase efficiency, improve sustainability and reduce costs. Classical computational methods have enabled important breakthroughs in energy materials development, but they face scaling and time-complexity limitations, particularly for high-dimensional or strongly correlated material systems. Quantum computing (QC) promises to offer a paradigm shift by exploiting quantum bits with their superposition and entanglement to address challenging problems intractable for classical approaches. This perspective discusses the opportunities in leveraging QC to advance energy materials research and the challenges QC faces in solving complex and high-dimensional problems. We present cases on how QC, when combined with classical computing methods, can be used for the design and simulation of practical energy materials. We also outline the outlook for error-corrected, fault-tolerant QC capable of achieving predictive accuracy and quantum advantage for complex material systems.
- Abstract（参考訳）: 高性能材料の開発は、効率の向上、持続可能性の向上、コスト削減のために多様なエネルギー応用に不可欠である。
古典的な計算手法は、エネルギー材料の開発において重要なブレークスルーを可能にしてきたが、特に高次元または強相関の物質系において、スケーリングと時間複雑さの制限に直面している。
量子コンピューティング(QC)は、量子ビットの重ね合わせと絡み合いを利用して古典的なアプローチで難解な問題に対処し、パラダイムシフトを提供することを約束している。
この観点からは、QCをエネルギー材料研究に活用する機会と、複雑で高次元の問題を解決する上でQCが直面する課題について論じる。
本稿では,従来の計算手法と組み合わせることで,実用エネルギー材料の設計とシミュレーションにQCをどのように利用できるかを示す。
また,複雑な材料システムに対する予測精度と量子優位性を達成できる誤り訂正型耐故障性QCの展望を概説する。
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