利用量子计算助力能源材料:机遇与挑战

开发高性能材料对各类能源应用至关重要,可提升效率、增强可持续性并降低成本。传统计算方法虽在能源材料研发中取得重要突破,但其扩展性和时间复杂性存在局限,尤其对高维度或强关联材料体系。量子计算(QC)通过利用量子比特的叠加与纠缠特性,有望为经典方法难以处理的挑战性问题带来范式变革。本文探讨了运用QC推动能源材料研究的机遇,以及QC在解决复杂高维问题面临的挑战。研究团队展示了QC与经典计算方法结合用于实用能源材料设计与模拟的案例,并展望了具备纠错能力的容错量子计算前景——这类系统有望在复杂材料体系中实现预测精度与量子优势。
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提交arXiv: 2026-01-23 15:10

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