產學研合作開發「數位退火演算法」 加速產業材料篩選

港灣新聞網

數位退火主要目的是為了在量子電腦發展成熟到可正式運算前，嘗試解決傳統計算耗時過久而無法處理的複雜問題；在國科會支持下，中原大學張慶瑞教授、臺灣大學卓建宏博士生與台塑公司、資策會，結合產學研共同研究，使用富士通(Fujitsu)的數位退火硬體，成功開發出數位退火演算法，讓產業篩選材料所需的時間大幅縮短至原來的1/10，對產業在進行化合物合成與尋找新化合物有良好加速效果。

結合產學研的化工、資訊、物理及數學跨領域專家，歷時兩年以上的長期討論與互動，國科會所支持的研究團隊開發出適用於環狀化合物篩選之數位退火演算法，並在使用台塑公司之完整化合物數據庫「二次不受限二進位最佳化」(Quadratic unconstrained binary optimization, QUBO)之擬合參數，將研發之演算法結果於富士通的第三代數位退火硬體中執行後，獲得顯著績效。此結果被遴選為Industrial & Engineering  Chemistry Research期刊下期封面之一。而經過計算程序篩選出的分子經台塑先導工廠確認之後，正投入PVC製程的相關測試當中。

目前研究團隊正致力於將已開發之演算法延伸至其他化合物之應用中。從產業的角度來看，此種篩選技術在材料開發領域具備無窮的應用潛力，不限於本文中之抑制劑。團隊也正針對吸水性材料，電池添加劑進行研發，並在光電、觸媒材料等領域展開初步嘗試，顯示出加速產業發展的潛力。

數位退火係藉由執行平行且即時的計算，可在短時間內處理複雜的組合最佳化問題，而數位退火技術最適合用於解決組合最佳化的各種問題，例如旅行業務員、裝箱問題等。目前退火技術的使用研究及軟體開發，也是量子國家隊計畫中的一部分。(圖文來源:國科會)

團隊成員：

成果文章通訊作者為臺灣大學卓建宏博士生，其他成員包含中原大學張慶瑞教授、蘇政維，台灣塑膠股份有限公司陳品宏、林祖薇、劉信宏、李宗憓、李應源及資策會于濂波，並由Fujitsu提供DA硬體技術。