2026年3月31日——容错量子计算领域的领军企业Alice & Bob宣布获得美国能源部高级能源研究计划署（ARPA-E）“量子计算用于计算化学（QC3）”项目390万美元资助，用于开发旨在发现无稀土永磁体的容错量子算法。永磁体是电动机和涡轮机的关键组件。

为实现目标，该团队将致力于实现比最先进经典模拟快10,000倍的计算速度，使实际材料计算能在约一天内完成。他们将在Alice & Bob的容错量子计算机上通过实验展示这一加速效果，并通过资源估算进行理论验证。

“设计不含稀土元素的高性能磁体是材料科学中最困难的课题之一，因为这些材料用经典计算机极难模拟。”Alice & Bob美国总经理Juliette Peyronnet表示，“采用经典方法计算环境参数、量子计算机更精确模拟强关联电子系统的混合方法，或将显著加速新型磁性材料的发现。”

该团队将与洛斯阿拉莫斯国家实验室、GE Vernova先进研究加速器中心，以及华沙大学客座教授/密歇根大学教授Emanuel Gull领导的团队展开为期三年的合作研究。合作团队将开发与Alice & Bob量子算法协同工作的经典算法。洛斯阿拉莫斯实验室将开发张量网络工具优化量子电路，GE Vernova则将针对混合算法带来的材料发现机遇开展技术经济分析。

洛斯阿拉莫斯科学家兼项目负责人Marco Cerezo指出：“通过张量网络优化制备高质量态的方法，是开发应用于无稀土永磁体等挑战性课题的容错量子算法的关键工具。这项团队合作汇聚专业力量，旨在实现量子计算的重要实际应用。”

GE Vernova位于美国纽约州尼斯卡尤纳的先进研究中心计算材料物理高级科学家Jonathan Owens表示：“我们团队期待与杰出技术团队及ARPA-E合作，评估量子计算如何推动工业材料设计与发现。”

高性能磁体支撑着全球能源转型中的多项核心技术。目前主流钕铁硼（NdFeB）磁体发现于1980年代，其依赖的稀土元素及相关工艺供应链存在地理集中和政治约束问题。

寻找替代材料面临巨大挑战。候选材料的磁性源于电子间复杂的量子相互作用，这使得经典计算机难以精确模拟。直接模拟量子系统的量子计算机，可帮助研究人员更高效地模拟这些材料。

若取得成功，该方法将加速开发更廉价、更可持续的磁体，推动未来能源与工业技术发展。所开发的算法还可轻松应用于解决化学和材料科学领域的其他挑战性难题。