三菱電機(jī)與量子計(jì)算企業(yè)于2026年8月24日宣布，雙方共同開發(fā)出兩項(xiàng)面向計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的量子計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)算法。

隨著產(chǎn)品向高性能與高功能化發(fā)展，CAE涉及的流體、熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)與電磁場(chǎng)等物理模擬日益大規(guī)?；c復(fù)雜化。大量物理現(xiàn)象在計(jì)算機(jī)中表現(xiàn)為大規(guī)模矩陣計(jì)算，導(dǎo)致傳統(tǒng)經(jīng)典計(jì)算機(jī)在處理部分案例時(shí)已出現(xiàn)計(jì)算困難。

此次開發(fā)的兩大基礎(chǔ)算法分別聚焦于降低計(jì)算成本與提升精度。第一項(xiàng)算法負(fù)責(zé)將大規(guī)模矩陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合量子計(jì)算機(jī)處理的格式，從而削減量子計(jì)算執(zhí)行成本；第二項(xiàng)算法則用于穩(wěn)定求解量子回路設(shè)計(jì)所需的參數(shù)，以進(jìn)一步提升量子計(jì)算精度。在項(xiàng)目分工上，三菱電機(jī)承擔(dān)算法整體設(shè)計(jì)與制造業(yè)適用性驗(yàn)證，負(fù)責(zé)算法的具體開發(fā)與實(shí)現(xiàn)支援。

研究人員指出，CAE的核心瓶頸在于物理現(xiàn)象模擬步驟，該環(huán)節(jié)高度依賴耗時(shí)漫長(zhǎng)的矩陣計(jì)算。若能用量子計(jì)算機(jī)高速求解此部分，有望推動(dòng)CAE整體變革。量子計(jì)算機(jī)憑借量子比特帶來的指數(shù)級(jí)狀態(tài)空間擴(kuò)展，以及疊加態(tài)、糾纏態(tài)與量子干涉原理，理論上可在現(xiàn)實(shí)時(shí)間內(nèi)解決巨型矩陣運(yùn)算。

不過，量子計(jì)算機(jī)并非能直接加速所有CAE計(jì)算。量子算法流程包含“輸入”“計(jì)算”“輸出”三個(gè)關(guān)鍵步驟，需將經(jīng)典數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為量子回路可處理格式進(jìn)行輸入，并在計(jì)算后從量子態(tài)中提取信息。研究人員強(qiáng)調(diào)，若僅關(guān)注計(jì)算環(huán)節(jié)而忽視輸入輸出的高昂轉(zhuǎn)換成本，可能導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行時(shí)間反而長(zhǎng)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)，無法發(fā)揮量子優(yōu)勢(shì)。

目前，量子CAE技術(shù)仍處于探索Zui優(yōu)算法的階段。盡管理論框架逐步完善，但能否在實(shí)際問題上取得超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的“量子加速”，仍需根據(jù)物理現(xiàn)象特征與矩陣結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐一精細(xì)評(píng)估。三菱電機(jī)研究團(tuán)隊(duì)正持續(xù)推進(jìn)相關(guān)驗(yàn)證，以期明確量子技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)與仿真領(lǐng)域的未來應(yīng)用路徑。