株式会社QunaSysとシャープ株式会社は、次世代電池材料の探索に量子コンピューティングを活用する共同研究を進めている。この取り組みは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）の懸賞金活用型プログラムに採択されたもので、2025年度は量子計算の材料開発への適用に向けた具体的な検討が実施された。両社は小規模な分子モデルを用いた検証などを経て、今後の研究の方向性を明確にしている。

次世代電池材料の開発に向けた共同研究の背景

シャープ株式会社では、脱炭素社会やサーキュラーエコノミーの実現を目指し、次世代電池の材料開発に取り組んでいる。電池材料の候補は膨大であり、実験のみで有望な材料を絞り込むには多くの時間とコストを要する一方、化学計算を用いた材料探索も計算コストの制約から十分な精度や規模で扱うことが難しい課題が存在していた。

こうした背景を受け、従来のコンピュータでは現実的に扱うことが難しかった計算や、より高精度な物性予測への活用が期待される量子コンピューティングに着目した。そこで、量子アルゴリズムに強みを持つ株式会社QunaSysと連携し、材料開発への応用可能性の検討が進められている。

2025年度の取り組みと検証結果

本取り組みは、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）の「NEDO懸賞金活用型プログラム／量子コンピュータを用いた社会問題ソリューション開発」において、「電池材料の探索における量子計算の活用」をテーマとして採択されたものである。

共同研究では、シャープ株式会社が持つ電池材料やデバイス開発の知見と、株式会社QunaSysが有する量子アルゴリズムや量子化学計算の知見を組み合わせている。2025年度は小規模な分子モデルを用いて量子計算の適用可能性を検証した。また、材料開発上の課題を計算問題へ落とし込む手法や、従来の化学計算と量子計算の組み合わせ、得られた結果の妥当性を材料開発の観点から評価する一連のプロセスについて検討が行われた。

計算対象のスケール拡大と今後の展開

今後の重要なテーマとして、計算対象となる材料モデルのスケール拡大が挙げられている。より実用的な物性予測へつなげるため、材料全体から計算上重要な部分を抽出する方法や問題の分割、古典計算と量子計算の組み合わせ方などの技術課題について検討を重ねる方針だ。

将来的には、既知材料を対象とした計算値と実験値の比較から予測精度を検証し、扱える材料規模や候補数の拡大を目指す。古典計算だけでは評価が難しい材料についても量子計算と古典計算を組み合わせて候補を絞り込み、予測結果を実際の合成や評価へフィードバックする開発プロセスへの展開を見据えている。さらに、求める物性を入力することで新規材料の候補が提示されるような開発環境を視野に、AIやシミュレーションなどを組み合わせた研究開発が期待されている。

本共同研究に関するシャープ株式会社の研究開発本部の担当者へのインタビューは、株式会社QunaSysのWebサイト（ https://qunasys.com/case/posts/2026-sharp-cae ）で公開されている。

株式会社QunaSysについて

株式会社QunaSysは、化学や材料科学をはじめとする産業向け量子アルゴリズムの開発を推進する量子コンピュータソフトウェア企業である。量子機械学習や量子化学に加え、CAE（Computer Aided Engineering）分野にも注力している。同社の概要は以下の通り。

• 会社名：株式会社QunaSys
• 本社：東京都文京区白山1-13-7 アクア白山ビル9F
• 代表取締役CEO：楊 天任
• 設立：2018年2月
• URL：https://qunasys.com/

本記事は株式会社QunaSysの発表をもとに作成。

Dellows News編集部

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