2026年4月24日——伊利诺伊州量子与微电子园区（IQMP）下属的国家量子算法中心（NQAC）宣布了“重大挑战”计划的五项资助项目。该计划旨在推动量子计算在解决社会关键领域问题中的应用研发。资助款项将用于支持博士后研究人员与IQMP量子企业及产业合作伙伴共同开展量子算法研发工作。资金由P33、西北大学和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校发现合作伙伴研究所（DPI）共同提供。

“2026年度重大挑战获奖者已在量子应用领域取得突破性进展——通过与汇集于伊利诺伊量子与微电子园区的顶尖科学家、企业及行业领袖合作，其影响力将进一步扩大。”州长JB·普利兹克表示，“我们正稳步成为量子领域当之无愧的中心枢纽，期待见证这些创新者如何塑造未来并释放这项变革性技术的潜力。”

该计划于2025年10月首次推出，旨在支持博士后研究人员开发具有产业价值的量子应用，同时促进高校、国家实验室与产业伙伴间的协作。每个入选团队都代表了学术界、量子企业与终端用户的三方合作，为量子科研成果转化为实际解决方案搭建桥梁。

“伊利诺伊量子与微电子园区正汇聚学界与产业界力量加速量子计算规模化应用，国家量子算法中心将推动算法研发以破解重大难题。”IQMP执行董事兼首席执行官哈利·约翰逊指出，“期待见证获奖团队如何携手产业界，将量子计算转化为医疗、能源、材料等领域的实际影响力。”

2026年度重大挑战获奖项目包括：

• 1. 强关联金属卟啉电催化量子算法（芝加哥大学Laura Gagliardi教授、PsiQuantum公司、ULRI）——电催化反应是绿色制氢、二氧化碳利用及燃料电池等清洁能源技术的核心。该项目将开发容错量子计算工作流的概念验证，以支持清洁能源等领域应用。
• 2. SQD暖启动量子近似优化算法（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Patrick Draper教授、IBM、EPRI）——现代电力系统复杂度激增，需解决大规模计算问题以应对电网去中心化、可再生能源并网及严苛可靠性要求。该项目将评估现有量子算法在电网问题中的实用价值，并推进算法设计以提升电网应用效益。
• 3. 工业分子量子化学算法基准测试（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Clark教授、qBraid公司、BP）——量子算法在清洁燃料分子模拟方面潜力巨大，但其实际性能、精度与资源需求差异显著。该项目将建立技术栈和工作流，对燃料领域相关分子（甲烷、乙醇等）的量子化学模拟方法进行系统评估，构建开放知识图谱和公共数据集以加速产业转化。
• 4. 药物与材料设计的哈密顿模拟编译器（西北大学Nikos Hardavellas与Roberto dos Reis教授、IBM、艾伯维）——该项目致力于降低量子系统在药物发现与材料设计分子模拟中的应用门槛。通过开发使非量子领域科学家更易操作量子计算机的工具，加速新药与材料研发进程。
• 5. 能源行业实用量子算法（芝加哥大学Fred Chong教授、Infleqtion公司、Constellation能源、EPRI）——能源行业存在大量量子计算应用场景。例如现代核反应堆燃料组件设计需同步满足数十项物理、热工水力与运行约束条件，量子优化算法可提供解决方案。该项目将重点支持能源行业量子用例的产业化落地。

P33首席执行官布拉德·亨德森表示：“重大挑战计划凝聚了包括学术机构、量子龙头企业及产业终端用户在内的完整量子生态圈，加速了实际应用开发。这些获奖项目体现了推动创新所需的协作精神，将进一步巩固伊利诺伊州作为全球量子中心的地位。从电网优化到药物研发，从清洁能源方案推进到跨行业量子应用，它们彰显了量子技术的现实影响力。”

随着IQMP园区建设持续推进，重大挑战计划为伊利诺伊州量子生态系统注入新动能。通过让博士后研究人员与能源、制药、材料科学等领域的产业伙伴结对合作，该计划为应对复杂现实挑战的量子算法开发提供了实践平台。

“特别值得一提的是，今年有两项获奖项目由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校教授领衔，这凸显了本州深厚的人才储备与领导力。”发现合作伙伴研究所执行董事吉恩·罗宾逊强调，“作为伊利诺伊大学在芝加哥人工智能领域的战略投资机构，我们欣喜支持AI与量子领域的跨部门合作研究，为未来突破奠定基础。”

国家量子算法中心成立于2025年7月，是IQMP下设的会员制机构，致力于联合产业终端用户、量子企业、学术机构及国家实验室共同推进具有商业与社会价值的量子算法与应用开发。

西北大学科研副校长埃里克·佩罗表示：“我校自豪支持这种跨学科、跨机构的联合攻关。重大挑战等计划对推动量子技术实际应用至关重要。”

于2025年秋季动工的IQMP园区占地128英亩，为量子技术、硬件、软件及应用的研发与商业化提供基础设施支持。