Ученые с помощью квантовых компьютеров впервые смоделировали биологически значимую молекулу размером более 12 тысяч атомов. Технология поможет точнее прогнозировать взаимодействие лекарств с белками и ускорит разработку новых препаратов.
Для вычислений исследователи из IBM, Кливлендской клиники и японского института RIKEN использовали систему «квантово-центрических супервычислений», при которой классические и квантовые компьютеры работают совместно. Суперкомпьютеры разбивали молекулу на отдельные фрагменты, а квантовые процессоры рассчитывали квантово-механические свойства этих частей. По данным авторов работы, это крупнейшая молекула такого типа, которую удалось просчитать на квантовом оборудовании.
В проекте задействовали квантовые процессоры IBM Heron на 156 кубитов, а также японские суперкомпьютеры «Фугаку» и «Мияби-G». Новый алгоритм позволил за полгода увеличить размер моделируемых молекул примерно в 40 раз, а точность отдельных этапов вычислений — более чем в 200 раз.
Авторы исследования считают, что развитие таких систем позволит моделировать сложные биохимические процессы, которые сейчас часто приходится изучать только экспериментально.
