解决方案

各式各样的材料在生活中无处不在，人类社会的发展从石器时代-青铜时代-铁器时代，到现代的高分子材料，半导体材料，信息时代与材料息息相关。为了能在下一个时代发展的节点不落后，我们必须加强材料科学的研发力度。材料科学主要研究各种材料的性质以及其应用，研究过程中涉及材料的制备、材料的加工、材料的表征等。目前许多高端领域，比如军事装备，都急需新型高性能材料。材料工业为国民经济建设、社会进步和国防安全提供了物质基础。但是，材料的研发周期长，跨越学科多，开发难度大。传统意义上研发一种材料需要科学家成千上万次试错实验，耗费巨大的人力物力，研发过程中会造成很大的浪费。目前是信息化的时代，也是大数据的时代，计算机的发展正促使材料研发发生巨大改变。

在国家战略层面，材料的地位显得尤为重要。我国已进入工业化的中后期，开展新材料强国战略研究，对支撑我国制造强国战略的实施具有重要战略意义。我国的材料研究起步较晚，技术水平不高，对国外技术的依赖性较大，研究经验积累不多。但是高性能材料的核心技术一定要掌握在我们自己手中，不能让国外技术牵着鼻子走。

目前人工智能等计算模拟技术的发展为材料研究带来了新的活力，我们只有抓住信息化的浪潮，在材料领域积极研发，才可能弯道超车。但是，传统计算机模拟材料具有一定的局限性。材料体系十分复杂，高效地模拟材料模型在传统计算机上十分具有挑战性。

量子计算机的能实现传统计算机无法完成的任务，同时可以做分子尺度的精确快速模拟。当量子计算编译在电子原子上时，在模拟方面会表现得非常自然，例如新材料的发现，生物医药的药物合成。我们认为，量子计算机在材料模拟领域具有巨大的潜力，一方面量子计算机可以从微观尺度模拟材料的性质，另一方面量子算法可以加速材料实验数据的处理能力，我们有理由相信，量子计算机可以加速材料的研发。