TOPPANホールディングス株式会社、株式会社アイシン、旭化成株式会社、ソフトバンク株式会社、AGC株式会社、DIC株式会社の6社は、NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）が公募した「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業（社会課題解決に向けた量子コンピュータ次世代機開発・実証の加速）」における「ユースケース創出に向けた大型実証」の補助事業に対し、「量子技術を用いた革新的な材料開発基盤構築の研究開発」を共同提案し、採択された。

6社は共同で協定書を締結し、2026年度から2028年度まで量子コンピュータを活用した新たな材料開発基盤構築の研究開発を行う。量子コンピュータによる計算を中核とし、機械学習をはじめとするAI（人工知能）技術と統合することで、実証から社会実装へと繋ぐ次世代の革新的な材料開発基盤の構築をめざすとしている。

背景と量子技術導入の狙い

日本の化学・材料メーカーが今後も国際的な競争力を維持するためには、新しい材料の探索や開発効率を飛躍的に向上させる技術の確立が急務とされている。近年では、過去の材料データをもとにAIが新素材を予測・探索するデータ駆動型手法や、物理法則に基づいてシミュレーションする計算科学の活用が進展している。しかし、データ駆動型手法には高品質・高精度な学習データの十分な確保が難しい点、計算科学には計算精度や計算規模を高めるほど計算コストが増大する点といった課題が存在する。

こうした課題への対応策として、量子力学の原理に基づいて分子や電子の性質をシミュレーションできる量子コンピュータの活用が期待されている。一方で、現状は量子ビット（量子コンピュータにおける情報の最小単位）数やエラー率などに制約があり、単独での大規模な計算は困難とされる。今回の研究開発では、量子コンピュータを中核とした計算とAIを組み合わせることで、制約の緩和や計算コストの克服を可能にする手法の構築を目指す。産業的にニーズの高い幅広い材料系へ横断的に適用し、量子計算の専門機関とも連携して実用的な価値創出に取り組む方針だ。

取り組む3つの研究開発項目

研究開発では、以下の3項目が設定されている。

• 量子計算の適用領域の検証：次世代バッテリーの開発に必要な電池材料、新たなディスプレイやセンサーの開発に必要な光機能性材料、次世代デバイスの開発に必要な超電導材料など、産業ニーズの高い複数の主要材料系を対象に量子計算の適用可能性を検証する。
• 量子計算活用技術の開発：量子コンピュータを中核とした計算とAIを統合した技術を開発し、計算手法の適用範囲拡大や、従来の計算手法が抱える計算規模・計算コストの制約克服に向けた検証を行う。
• シミュレーションの実証と実験フィードバック：量子計算を含むシミュレーション結果をもとに材料の合成・性能評価を行い、実験結果とシミュレーション結果を比較することで、予測精度の向上や実用化に向けた量子計算の実益を検証する。

参画する6社の役割分担

本事業では、各社が強みを持つ異なる領域での検証や技術開発を担う。各社の役割と企業情報は以下の通りとなる。

• TOPPANホールディングス株式会社（本社：東京都文京区、代表取締役社長：大矢 諭）：添加材料における量子アルゴリズムと古典アルゴリズムを組み合わせた手法を量子コンピュータで実行し、量子計算の適用を検証するほか、量子計算とAIを組み合わせた手法の開発や実験結果のフィードバックを担当する。
• 株式会社アイシン（本社：愛知県刈谷市、取締役社長：吉田 守孝）：超電導材料における量子計算の適用検証、既存材料開発手法との比較、材料開発現場における量子計算の実用化目途付けを行う。
• 旭化成株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：工藤 幸四郎）：有機化合物（電解液など）や高分子材料、無機材料（電極など）における量子計算の適用検証から実験のフィードバックを通じて、材料開発現場の量子計算活用基盤を検証する。
• ソフトバンク株式会社（本社：東京都港区、代表取締役 社長執行役員 兼 CEO：宮川 潤一）：量子コンピュータとスーパーコンピュータを連携させた計算基盤を活用し、材料開発に有用な高度データの生成と、AI技術によるデータ活用技術を開発する。次世代電池などのエネルギー関連素材をはじめ、幅広い領域における材料開発の効率化に向けた実証を推進する。
• AGC株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役 兼 社長執行役員CEO：平井 良典）：無機材料（光学硝材など）および有機材料（電子材料など）を対象とし、既存の計算科学やAI技術と量子計算を組み合わせた材料開発手法の開発・評価、ならびにこれらを通じた材料探索や材料設計に資する知見の獲得と設計指針の構築を担う。
• DIC株式会社（本社：東京都中央区、社長執行役員：池田 尚志）：量子コンピュータ技術、シミュレーション技術、データサイエンス技術を融合し、色材や半導体材料で重要な材料特性を合成前に予測するなど、高性能な材料をより効率的に設計・開発するための新しい研究手法の構築と応用検証を行う。

今後の展開

研究開発を通じて得られた量子計算とAIに関するデータや実験データを統合し、継続的に進化する材料開発基盤の構築へ繋げることで、産業横断のイノベーション創出に貢献するとしている。

本記事はTOPPANホールディングス株式会社、株式会社アイシン、旭化成株式会社、ソフトバンク株式会社、AGC株式会社、DIC株式会社の発表をもとに作成。公募の詳細や実施体制の決定についてはNEDOの公表情報（https://www.nedo.go.jp/koubo/CD3_100424.html）に基づく。

Dellows News編集部

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