De acordo com pt.wedoany.com-Cientistas da Cleveland Clinic (EUA), do Instituto RIKEN (Japão) e da IBM utilizaram recentemente computadores quânticos em sinergia com supercomputadores clássicos, simulando com sucesso um complexo proteico contendo até 12.635 átomos. Esta é a maior simulação de uma molécula biologicamente relevante utilizando hardware quântico conhecida até à data.
O estudo foi realizado em conjunto por investigadores das três instituições, tendo como primeiro autor o Dr. Kenneth Merz, do Departamento de Ciências da Vida Computacional da Cleveland Clinic. De acordo com o artigo de pré-impressão, a equipa adotou uma estrutura denominada "supercomputação centrada no quântico", que emparelha processadores quânticos com computadores clássicos. O computador clássico decompôs o complexo proteína-ligando em fragmentos computáveis, que foram subsequentemente processados pelos processadores IBM Quantum Heron de 156 qubits, instalados na Cleveland Clinic e no RIKEN, para calcular o seu comportamento mecânico-quântico. Em certas partes da simulação, foram utilizados até 94 qubits, executando cerca de 6.000 operações quânticas. Os resultados dos cálculos foram finalmente remontados num supercomputador clássico para obter uma representação completa da molécula. Os supercomputadores clássicos que participaram neste trabalho incluíram o "Fugaku" do RIKEN e o "MIYABI-G", operado pela Universidade de Tóquio e pela Universidade de Tsukuba.
A escala desta simulação foi cerca de 40 vezes superior à alcançada pelo mesmo método há seis meses, e a precisão da simulação em etapas-chave do fluxo de trabalho melhorou até 210 vezes no mesmo período. Este progresso deve-se à combinação de algoritmos inovadores e infraestrutura computacional avançada. O novo algoritmo híbrido quântico-clássico EWF-TrimSQD desempenhou um papel crucial na redução da sobrecarga computacional, acelerando a capacidade de representar diretamente as propriedades químicas de sistemas moleculares em hardware quântico.
O contexto para esta investigação reside no facto de estudar como os fármacos candidatos se ligam às proteínas ser um dos problemas mais difíceis e dispendiosos nas ciências da vida, com os métodos computacionais existentes a terem dificuldade em obter soluções precisas à medida que o tamanho molecular aumenta. Jay Gambetta, Diretor da IBM Research, afirmou: "Durante anos, a computação quântica tem sido uma promessa. Agora, os computadores quânticos estão a produzir resultados importantes para a ciência. Já não são apenas ferramentas que provam ser viáveis — estão a demonstrar a sua capacidade de contribuir com resultados significativos dentro de uma arquitetura de supercomputação centrada no quântico."
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