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は、出光興産株式会社との共同研究を通じ、電池材料をはじめとする材料開発の効率化に資する分子動力学シミュレーション技術を開発した。

株式会社Quemixは本技術を実装したクラウド型材料計算プラットフォーム「Quloud」の新バージョンの提供を、2026年9月16日より開始した。

開発の背景と既存技術の課題

次世代電池の開発において、分子動力学シミュレーションは試作コストの削減や開発期間の短縮に寄与する。実用的な材料シミュレーションにおいては「原子間力」と「電場から受ける力」の両方に対して高速かつ高精度な評価が求められるが、従来の手法にはそれぞれ制約が存在していた。

コーンシャム密度汎関数理論（KSDFT）は極めて高い計算精度を持つものの、計算コストが原子数の3乗に比例して増大するため、数千原子規模のモデルに対する分子動力学計算は事実上不可能とされていた。また、汎用機械学習ポテンシャルは高速・大規模・高精度の計算が可能な一方で一般的に原子の電荷情報を持たず、電場から受ける力の評価が困難で電池材料への適用が限定的であった。オービタルフリー密度汎関数理論（OFDFT）は大規模系の電荷評価を高速に実行できる反面、原子間力の精度が機械学習ポテンシャルに劣り、材料の構造安定性を担保できないという課題を抱えていた。

共同開発した新技術と期待される効果

株式会社Quemixと出光興産株式会社は、「OFDFTに基づく高速な電荷評価」と「汎用機械学習ポテンシャルによる高精度な原子間力評価」を組み合わせたソフトウェアを共同開発した。

これにより、イオン結晶系やその接合系において、刻々と変わる電荷の変化を追跡しながら、電場に駆動されるイオン伝導に対する分子動力学シミュレーションを実行することが可能となった。

電場下における固体電解質中や電極との界面における「イオンの運動」や「電荷変化」を直接的かつ動的にシミュレーションできるようになることで、リチウムイオン電池材料をはじめとする各種イオン系材料の開発スピードを加速させるとしている。

株式会社Quemixは、共同開発したシミュレーション技術をクラウド型材料計算プラットフォーム「Quloud」の新機能として実装し提供する。Quloudはブラウザ上で高度な材料シミュレーションを実行できるサービスで、第一原理計算や分子動力学計算を行える直感的なUIを備えている。

今後は独自の量子アルゴリズムや計算ソルバーを実装し、量子コンピュータを計算リソースとした次世代材料開発基盤として製造業の材料開発を支援する方針である。

発表企業概要

株式会社Quemix

• 所在地：東京都中央区
• 代表者：代表取締役 松下 雄一郎
• 事業内容：量子コンピュータ、量子センサ、材料計算関連の研究開発（株式会社テラスカイの連結子会社）
• URL：https://www.quemix.com/quloud

出光興産株式会社

• 所在地：東京都千代田区
• 代表者：代表取締役社長 酒井 則明

株式会社テラスカイ

• 所在地：東京都中央区日本橋2-11-2 太陽生命日本橋ビル16階
• 設立：2006年3月
• 資本金：12億5,689万円（2026年2月末時点）
• 代表者：代表取締役CEO 社長執行役員 佐藤 秀哉
• 証券コード：3915（東証プライム）
• URL：https://www.terrasky.co.jp/

本記事は株式会社テラスカイおよび株式会社Quemixの発表をもとに作成。