Майбутнє фармакології. Квантові комп’ютери IBM та суперкомп’ютер Fugaku об'єдналися для вивчення білків

Міжнародна група дослідників із Клівлендської клініки, інституту RIKEN та компанії IBM продемонструвала найбільше на сьогодні моделювання в галузі квантово-класичної хімії.  Використовуючи потужності квантових процесорів та класичних суперкомп’ютерів, вчені змогли відтворити поведінку систем « білок-ліганд», що налічують понад 12 000 атомів. Це досягнення є критично важливим кроком до використання квантових обчислень у вирішенні реальних наукових завдань, зокрема у розробці нових ліків. Для експерименту було обрано два біологічно значущі об'єкти: лізоцим T4 та трипсин у реалістичному водному середовищі. Найбільша змодельована система охопила 12 635 атомів та близько 30 000 орбіталей. Це у 40 разів перевищує розміри систем, які вченим вдавалося моделювати лише кілька місяців тому. Окрім масштабу, дослідники досягли вражаючого підвищення точності — на ключових етапах цей показник зріс у 210 разів. Робочий процес був організований за гібридним принципом: квантове обладнання, використовуючи до 94 кубітів, обробляло найбільш складні та заплутані обчислення, тоді як класичні суперкомп’ютери, зокрема японський Fugaku, синтезували результати. Протягом понад 100 годин роботи було запущено 9 200 схем, що дозволило зібрати 1,3 мільярда вимірювань. За словами керівника дослідження доктора Кеннета Мерца, такий підхід дозволяє розбивати великі молекули на менші кластери, де квантові системи фокусуються лише на найважливіших електронних конфігураціях. Хоча на даному етапі метод ще не перевершує найкращі класичні алгоритми за швидкістю, він доводить, що квантова інфраструктура вже готова до інтеграції у високу науку. У перспективі це дозволить створювати матеріали та медикаменти з недосяжною раніше точністю, мінімізуючи потребу в коштовних лабораторних тестах. Теги:   Квантові компʼютери Хімія Якщо ви знайшли помилку в тексті, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter