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分子动力学模拟是材料设计中将原子组成与力学性能关联的核心计算方法。然而在当前经典硬件上，即使采用最简单的弹性网络模型（将分子振动视为耦合振子网络），也无法实现宏观尺度下原子级分辨率的材料模拟。为解决这一问题，该研究团队提出“量子弹性网络模型”（QENMs），并运用Babbush等人（《物理评论X》，2023）提出的量子算法——该算法在特定条件与假设下，对耦合振子系统模拟具有指数级优势。本文展示了该方法如何实现平面材料的高效模拟，以二维石墨烯片为例，详细分析了初始态制备、哈密顿量模拟及材料测量的精确复杂度，并给出两个实际应用案例：热传导与面外波纹效应。研究团队估算，对于经典计算需要数百PB内存且耗时惊人的厘米级石墨烯原子模拟，使用该方案仅需约160个逻辑量子比特即可完成编码与模拟。