シャープとQunaSys、量子計算で全固体電池材料の評価技術を開発へ

シャープと量子コンピュータ向けソフトウェアを開発するQunaSysは2026年10月22日、全固体電池の材料を量子計算で評価する技術開発が、NEDOの量子懸賞金事業「Season2」に採択されたと発表した。両社は前段階の研究を発展させ、実際の材料に近い複雑な構造まで計算対象を広げる。新型電池の発売や量産開始を告知したものではなく、材料評価の研究開発に関する発表だ。

全固体電池の性能を左右する「イオンの動き」

全固体電池は、一般的な電池で用いられる液体の電解質を固体材料に置き換える方式。材料開発では、固体電解質の中をイオンがどれだけ移動しやすいかが重要になる。イオンの移動に必要なエネルギーを見積もることで、材料の性質を比較し、研究対象を絞り込む判断材料が得られる。ただし、実際の電池性能は材料の組み合わせや製造条件にも左右されるため、計算だけで完成品の性能が決まるわけではない。

第一段階では量子計算による評価方法を検証

両社によると、先行する「Season1」では、全固体電池材料の探索と評価に量子コンピュータを使うための計算技術を研究した。シャープが電池・材料に関する知見から評価項目と必要な精度を整理し、QunaSysが量子化学や量子アルゴリズムの技術を使って計算手法を構築。イオン移動に必要なエネルギーの評価へ量子計算を適用し、両社は材料性能をより高精度かつ効率的に評価できることを確認したとしている。具体的な性能向上率などは今回の発表に記されていない。

従来計算と量子計算を組み合わせる第二段階

新たに採択されたSeason2では、原子数がより多い複雑な材料を対象とし、従来のコンピュータと量子コンピュータの計算を組み合わせて精度向上を目指す。材料ごとのイオン移動の違いを適切に評価し、候補材料の選定や設計に活用できる技術へと発展させる計画だ。発表時点で、量子コンピュータだけで材料探索の全工程を完結させる仕組みや、商用製品への搭載時期が示されたわけではない。

実用化には計算結果と試作評価の接続が必要

両社が将来的な目標に挙げるのは、計算結果を材料の合成や実測評価へ反映し、試作と評価の効率を高めることだ。候補を絞る計算が改善されても、製造可能性や長期耐久性まで自動的に証明されるものではない。量子計算の有効性を判断するには、従来手法との比較や、実材料での再現性を確かめる工程が重要になる。

NEDOの懸賞金型プログラムとは

今回の採択先となったNEDOのプログラムは、量子コンピュータによる社会課題の解決策を募る研究開発事業。NEDOの事業案内では、2025年度に研究開発を始める枠をSeason1、2026年度開始をSeason2と区分している。参加者に計算環境を提供し、有望な技術の実用化や共同研究につなげることを狙う。今回のニュースで確定したのは研究課題の採択であり、電池の製品化や量産技術の確立ではない。