Bioloji əhəmiyyətli molekulların əlamətdar simulyasiyası kvant-mərkəzli superkompüterlərin elmi alət kimi rolunu genişləndirir. YORKTOWN HEIGHTS, N.Y. və CLEVELAND, 5 may 2026 /PRNewswire/ -- Cleveland Clinic , RIKEN və IBM -in (NYSE: IBM) alimləri 12,635 atoma qədər zülal komplekslərini simulyasiya etmək üçün IBM kvant kompüterlərindən və dünyanın ən güclü superkompüterlərindən ikisindən istifadə ediblər. Bunlar kvant avadanlığı ilə həyata keçirilən bioloji əhəmiyyətli molekulların ən böyük simulyasiyalarıdır və kvant kompüterlərinin biologiya, kimya və həyat elmlərində fundamental problemləri həll etməyə kömək edə biləcək faydalı elmi alətlərə çevrildiyini göstərir. IBM , Cleveland Clinic və RIKEN -dəki tədqiqatçılar 12,635 atomlu zülal olan tripsin zülalını modelləşdirmək üçün kvant-mərkəzli superkompüterdən istifadə ediblər və bu, kvant kompüterləri ilə simulyasiya edilən ən böyük zülaldır. (Kredit: IBM , Cleveland Clinic və RIKEN ) IBM , Cleveland Clinic və RIKEN -dəki tədqiqatçılar kvant-mərkəzli superkompüterdən istifadə edərək modelləşdirə bildikləri molekulların ölçüsünü sürətlə artırıblar. Onların cəmi 10 atomlu sadə kimyəvi sistemlərdən 12,000-dən çox atomlu bioloji əhəmiyyətli zülallara qədər irəliləməsi, kvant kompüterlərinin — dünyanın ən güclü klassik superkompüterləri ilə birlikdə işləyərək — biologiya və kimya üçün əhəmiyyətli olan mürəkkəb molekulyar sistemləri həll etməyə necə başladığını göstərir. Ohayo ştatındakı Cleveland Clinic -də quraşdırılmış IBM kvant kompüteri . (Kredit: IBM və Cleveland Clinic ) Nəticələr, kvant və klassik kompüterlərin birlikdə necə işləyə biləcəyini optimallaşdıran innovativ alqoritm, kvant-mərkəzli superkompüter adlanan bir çərçivə sayəsində əldə edilmişdir. Bu yanaşmadan istifadə edərək, komanda altı ay əvvəl eyni metodun ilkin olaraq əldə edə biləcəyindən təxminən 40 dəfə böyük olan iki biokimyəvi əhəmiyyətli zülalın davranışını ələ keçirdi. Bundan əlavə, iş axınının əsas addımında simulyasiyaların dəqiqliyi bu dövrdə 210 dəfəyə qədər yaxşılaşdı. Kvant kompüterlərinin zülal komplekslərinin simulyasiyasında dəyər təklif edə biləcəyini araşdırmaq qərarı, tədqiqatçıların bir dərman namizədinin bir zülala necə bağlana biləcəyini öyrənərkən bu gün qarşılaşdıqları çətinliklərdən qaynaqlanırdı. Bu, həyat elmləri tədqiqatlarında ən çətin və bahalı problemlərdən biri ola bilər və molekulların ölçüsü artdıqca mövcud hesablama metodlarının dəqiq həll etməkdə çətinlik çəkdiyi bir problemdir. Kəşf prosesinin əvvəlində bunu dəqiq şəkildə etmək, hazırda on ildən çox davam edə bilən və tək bir dərman istehsal etmək üçün əhəmiyyətli investisiya tələb edən dərman inkişafı müddətlərini əhəmiyyətli dərəcədə qısalda bilər. “Bu iş mühüm irəliləyişdir və kvant hesablamasının dərman kəşfi üçün əhəmiyyətli sistemlərdə yaranan rolunu vurğulayır”, – deyə tədqiqatın aparıcı müəllifi və Cleveland Clinic -in Hesablama Həyat Elmləri Departamentinin əməkdaşı Kenneth Merz, Ph.D. bildirib. “12,000 atom baryerini keçməklə, kvant hesablaması ilə mümkün olan bioloji əhəmiyyətli molekulyar simulyasiyaların miqyasını əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirdik və bu metodları daha böyük miqyasda elmi cəhətdən əhəmiyyətli problemlərə tətbiq etmək üçün bir çərçivə nümayiş etdirdik.” “İllərdir kvant hesablaması bir vəd idi. İndi kvant kompüterləri elm üçün əhəmiyyətli nəticələr verir”, – deyə IBM Research -in direktoru və IBM Fellow Jay Gambetta bildirib. “Burada simulyasiya etdiyimiz sistemlər bioloqların və kimyaçıların real dünyada işlədiyi molekullardır. Kvant kompüterləri artıq onların işlək alətlər olduğunu sübut etmir – onlar kvant-mərkəzli superkompüter arxitekturalarında əhəmiyyətli nəticələr verə biləcəklərini sübut edirlər.” Əvvəlcədən çap edilmiş bir tədqiqatda bildirilən bu irəliləyiş, üç qurumun bir sıra nailiyyətlərinə əsaslanır. Buraya molekullarda elektron vəziyyətlərini modelləşdirmək üçün texnikaları təqdim edən, ilk dəfə dəmir sulfidlər üzərində nümayiş etdirilən və daha yaxınlarda 20 amin turşusundan ibarət ilk tam kvant-mərkəzli simulyasiya olan 303 atomlu Trp-cage adlı etalon molekul üzərində iş daxildir. Kvant və Klassik Kompüterlər, Birlikdə İşləyərək Bu yanaşma – IBM -in kvant-mərkəzli superkompüter adlandırdığı – kvant prosessorlarını klassik kompüterlərlə birləşdirir ki, hər bir hesablama aləti problemin üstün olduğu hissələrini həll edə bilsin. Bu işdə klassik kompüterlər zülal-liqand komplekslərini hesablana bilən fraqmentlərə ayırdı. ABŞ -dakı Cleveland Clinic -də və Yaponiya dakı RIKEN -də IBM kvant kompüterləri daxilində işləyən IBM -in 156-qubitlik IBM Quantum Heron prosessorları, bu hissələrin kvant-mexaniki davranışını dünyanın ən güclü klassik superkompüterlərindən ikisi – RIKEN -dəki Fugaku və Tokio Universiteti və Tsukuba Universiteti tərəfindən idarə olunan Miyabi-G ilə birlikdə hesabladı. IBM -in kvant avadanlığının gücü, simulyasiyanın müəyyən hissələrində təxminən 6,000 kvant əməliyyatı yerinə yetirən 94 qubit tələb edən hesablamanın dəqiqliyi və uğuru üçün vacib idi. Molekulun tam təsvirini əldə etmək üçün nəticələr klassik kompüterlərdə yenidən yığıldı. arXiv -də dərc edildiyi kimi, miqyasda sıçrayış həm alqoritmik innovasiya, həm də qabaqcıl hesablama infrastrukturuna çıxış sayəsində mümkün oldu. EWF-TrimSQD adlandırılan yeni kvant-klassik hibrid alqoritm, hesablama xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaltdı və bu molekulyar sistemlərin kimyasını kvant avadanlığında birbaşa təmsil etmək qabiliyyətini sürətləndirdi. Nəticədə, kvant-mərkəzli superkompüterlə mümkün olanın sərhədi əvvəllər əlçatmaz molekul ölçülərinə qədər irəlilədi və bu cür hesablamaların ölçüsünü və dəqiqliyini daha da artırmaq üçün aydın bir yol var. Dərman Kəşfinə Doğru Bir Addım Komanda bu işi başlanğıc nöqtəsi kimi görür. Gələcəyə baxaraq, molekulyar sistemlərin simulyasiyalarını dəqiqliklə miqyaslandırma qabiliyyəti, tədqiqatçılara dərmanların zülal hədəfləri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə ola biləcəyini daha yaxşı proqnozlaşdırmağa kömək etmək üçün bir addımdır. Dərman kəşfindəki hesablama təkmilləşdirmələri iki fundamental qabiliyyətə əsaslanır: birincisi, bioloji proseslər inkişaf etdikcə atomların hərəkətini modelləşdirmək; ikincisi, onların enerjilərini dəqiq hesablamaq, bu nəticələr kvant-mərkəzli superkompüterin dəstəkləyə biləcəyinə dair sübut təqdim edir. Kvant kompüterləri inkişaf etdikcə, onları hesablama iş axınlarına inteqrasiya etmək daha böyük miqyasda enerji hesablamalarında daha yüksək dəqiqlik təklif edə bilər və potensial olaraq bu gün yalnız eksperiment yolu ilə öyrənilə bilən ferment katalizatorlarını, dərman mexanizmlərini və digər molekulyar davranışları simulyasiya etmək üçün qapı aça bilər. Daha geniş mənada, bu irəliləyiş kvant hesablamasının elm üçün nə demək olduğuna dair bir dəyişikliyi göstərir. Tarixinin əksər hissəsində kvant hesablama sahəsi irəliləyişi qubitlər, qapılar və səhv dərəcələri ilə ölçmüşdür. İndi onun imkanları həll etməyə kömək edə biləcəyi problemlərin ölçüsü və əhəmiyyəti ilə də ölçülə bilər. Bu nailiyyət haqqında daha çox məlumat üçün: https://www.ibm.com/quantum/blog/cleveland-clinic-riken-chemistry səhifəsinə daxil olun. Tədqiqat Dəstəyi Bu tədqiqat NEDO (Yeni Enerji və Sənaye Texnologiyaları İnkişaf Təşkilatı), Yaponiya İqtisadiyyat, Ticarət və Sənaye Nazirliyi (METI) -nin “Kəşf edilməmiş Hesablama İmkanlarının Tədqiqi üçün Kvant-Superkompüterlər Hibrid Platformasının Tədqiqat və İnkişafı” (Layihə Rəhbəri: Mitsuhisa Sato ) layihəsi çərçivəsində “Post 5G İnformasiya və Rabitə Sistemləri üçün Təkmilləşdirilmiş İnfrastrukturların Tədqiqat və İnkişafı Layihəsi (JPNP20017)”-nin bir hissəsi kimi dəstəklənir. IBM haqqında IBM , 175-dən çox ölkədə müştərilərə məlumatlarından əldə etdikləri anlayışlardan faydalanmağa, iş proseslərini sadələşdirməyə, xərcləri azaltmağa və sənayelərində rəqabət üstünlüyü əldə etməyə kömək edən aparıcı qlobal hibrid bulud və süni intellekt, həmçinin biznes xidmətləri təminatçısıdır. Maliyyə xidmətləri, telekommunikasiya və səhiyyə kimi kritik infrastruktur sahələrində minlərlə hökumət və korporativ qurum rəqəmsal transformasiyalarını sürətli, səmərəli və təhlükəsiz şəkildə həyata keçirmək üçün IBM -in hibrid bulud platformasına və Red Hat OpenShift -ə etibar edir. IBM -in süni intellekt, kvant hesablama, sənayeyə xas bulud həlləri və biznes xidmətlərindəki irəliləyişləri müştərilərimizə açıq və çevik seçimlər təqdim edir. Bütün bunlar IBM -in etibarlılıq, şəffaflıq, məsuliyyət, inklüzivlik və xidmətə olan əfsanəvi öhdəliyi ilə dəstəklənir. Daha çox məlumat üçün https://research.ibm.com səhifəsinə daxil olun. Cleveland Clinic haqqında Cleveland Clinic , klinik və xəstəxana xidmətini tədqiqat və təhsillə birləşdirən qeyri-kommersiya çoxsahəli akademik tibb mərkəzidir. 1921-ci ildə əməkdaşlıq, şəfqət və innovasiya prinsiplərinə əsaslanan üstün xəstə baxımı təmin etmək vizyonu ilə dörd tanınmış həkim tərəfindən qurulan Cleveland Clinic , koronar arteriya bypass əməliyyatı və Birləşmiş Ştatlar da ilk üz transplantasiyası daxil olmaqla bir çox tibbi irəliləyişlərə öncülük etmişdir. Cleveland Clinic , ABŞ -da və bütün dünyada öz təcrübəsi və qayğısı ilə ardıcıl olaraq tanınır. Cleveland Clinic -in dünya üzrə 83,000 əməkdaşı arasında 6,600-dən çox maaşlı həkim və tədqiqatçı, 21,900 qeydiyyatlı tibb bacısı və qabaqcıl təcrübə təminatçısı var ki, bunlar 140 tibbi ixtisas və alt ixtisası təmsil edir. Cleveland Clinic , Cleveland şəhərinin mərkəzinə yaxın 173 akr əsas kampus, 23 xəstəxana, 300 ambulatoriya müəssisəsi, o cümlədən şimal-şərqi Ohayo ; Florida ; Las Vegas, Nevada ; Toronto, Kanada ; Abu Dabi, BƏƏ ; və London, İngiltərə də yerləşən 6,725 çarpayılıq bir səhiyyə sistemidir. 2025-ci ildə Cleveland Clinic -in səhiyyə sistemi boyunca 15.9 milyon ambulatoriya görüşü, 343,000 xəstəxana qəbulu və müşahidəsi, həmçinin 336,000 əməliyyat və prosedur həyata keçirilmişdir. Bizi clevelandclinic.org saytında ziyarət edin. Bizi x.com/CleClinicNews ünvanında izləyin. Xəbərlər və resurslar newsroom.clevelandclinic.org saytında mövcuddur. Media əlaqələri Brittany Forgione IBM [email protected] Erin Angelini IBM Research Communications [email protected] Alicia Reale-Cooney Cleveland Clinic [email protected] 216.408.7444 MƏNBƏ IBM