数智化科研

美能源部推动量子计算在化学与材料领域的应用

日期:2026-04-09

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202635日,美国能源部高级能源研究计划署(ARPA-E)宣布为“用于计算化学的量子计算”(QC3)项目提供3700万美元资金支持,共资助10个量子计算团队,旨在开发并应用量子算法,加速化学与材料科学模拟,攻克传统计算机无法解决的关键难题,推动先进超导输电、下一代电池、无稀土磁体、新型催化剂等技术发展。

QC3项目(见表1)汇聚了顶尖的跨国企业以及美国科研机构与高校,聚焦多个关键技术领域:波音公司致力于开发模拟材料腐蚀的量子方法;劳伦斯利弗莫尔国家实验室融合量子计算与机器学习,加速磁性器件开发;Infleqtion公司利用中性原子量子计算机探索新型高温超导体;加州理工学院开发千倍加速的量子算法以发现新催化剂;Xanadu公司则通过模拟X射线吸收光谱解析电池缺陷机制。

1 QC3项目资助详情

项目名称

牵头机构

资助金额(万美元)

机构类型

所在州

量子加速发现无稀土永磁体

Alice & Bob USA

391.20

企业

马萨诸塞州

Krylov启发式量子算法超导体搜索

劳伦斯伯克利国家实验室

444.0

科研机构

加利福尼亚州

机器学习辅助量子计算创新

劳伦斯利弗莫尔国家实验室

410.76

科研机构

加利福尼亚州

下一代电池量子计算平台

Xanadu

202

企业

华盛顿州

量子计算建模PEM燃料电池核量子效应

Quantinuum

409.76

企业

科罗拉多州

氢燃料生产的量子计算

Phasecraft

451.97

企业

华盛顿特区

腐蚀动力学的量子创新

波音

250.93

企业

弗吉尼亚州

加速发现生物电催化固氮材料的量子算法

加州理工学院

376.59

高校

加利福尼亚州

量子赋能甲烷直接制甲醇

PsiQuantum

364.19

企业

加利福尼亚州

非常规超导体的量子-经典协同模拟

Infleqtion

391.20

企业

科罗拉多州

该项目要求开发针对特定能源场景的量子算法,证明其相较于传统计算具有可扩展的“量子优势”,并确保能在真实量子硬件上运行。这是ARPA-E对量子生态系统的首次专项布局,旨在将量子计算从学术研究推向实际应用,优化整个量子计算栈,巩固美国在能源技术领域的竞争优势。

信息来源:

https://arpa-e.energy.gov/news-and-events/news-and-insights/us-department-energy-announces-37-million-develop-quantum-computing-drive-exponential-advances-chemistry-and-materials-science

https://mp.weixin.qq.com/s/fKJYvfq1vKbOccp5J0lxYA


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