IBM, Cleveland Clinic и RIKEN смоделировали белковый комплекс из 12 635 атомов

IBM, Cleveland Clinic и RIKEN сообщили о моделировании белковых комплексов размером до 12 635 атомов. По утверждению участников работы, это крупнейшие на сегодняшний день симуляции биологически значимых молекул, выполненные с использованием квантового оборудования.

Работа велась в гибридной архитектуре, которую IBM называет quantum-centric supercomputing. В ней квантовые процессоры решают те части задачи, где они могут быть полезны, а классические суперкомпьютеры разбивают большую молекулярную систему на вычислимые фрагменты и затем собирают результаты обратно. В эксперименте использовались квантовые компьютеры IBM с процессорами Heron, а также суперкомпьютеры Fugaku в RIKEN и Miyabi-G в Японии.

Практический интерес такой работы связан с молекулярным моделированием в биологии и фармацевтике. Один из сложных вопросов при разработке лекарств — понять, как молекула-кандидат связывается с белковой мишенью. Чем крупнее и реалистичнее система, тем труднее точно рассчитать её поведение существующими методами.

Эта работа не означает, что квантовые компьютеры уже заменяют классические методы вычислительной химии. Скорее она показывает промежуточный путь: квантовые процессоры начинают использоваться как часть большой гибридной вычислительной системы. Для квантовых вычислений это важный сдвиг от демонстраций на небольших задачах к экспериментам, имеющим понятный научный контекст.