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クリーブランド・クリニック、理研、IBMが12,635原子のタンパク質複合体を量子コンピューターでシミュレーション

クリーブランド・クリニック、理研、IBMが12,635原子のタンパク質複合体を量子コンピューターでシミュレーション

IBM Japan Newsroomは2026年5月7日、クリーブランド・クリニック、理化学研究所、IBMの科学者が最大12,635個の原子からなるタンパク質複合体のシミュレーションを実施したと発表した。発表では、IBMの量子コンピューターと2台のスーパーコンピューターを組み合わせた取り組みとして説明されている[1]

研究チームは、タンパク質とリガンドの複合体を計算可能な断片に分け、IBM Quantum Heronプロセッサーと古典スーパーコンピューターを連携させて断片ごとの量子力学的挙動を計算した。対象となった計算基盤には、クリーブランド・クリニックおよび理化学研究所に設置されたIBMの量子コンピューター、理化学研究所の「富岳」、東京大学と筑波大学が運用する「Miyabi-G」が含まれる。

発表によれば、同一手法で約6カ月前に達成した規模と比べて約40倍に拡張され、ワークフローの中核となるステップでのシミュレーション精度は最大210倍向上した。シミュレーションの一部では最大94量子ビットを用いて約6,000回の量子演算が実行され、最終的な結果は古典コンピューター上で再構成された。

量子コンピューターと古典スーパーコンピューターの連携内容

項目 詳細
対象分子 最大12,635個の原子からなるタンパク質複合体
量子プロセッサー 156量子ビットのIBM Quantum Heronプロセッサー
古典スーパーコンピューター 理化学研究所の「富岳」と東京大学・筑波大学が運用する「Miyabi-G」
計算手法 タンパク質とリガンドの複合体を断片化し、量子計算と古典計算で処理して再構成
関連アルゴリズム EWF-TrimSQDと名付けられた量子・古典ハイブリッド・アルゴリズム

Fuel Connect編集部の整理

本件は、量子コンピューター単体の性能ではなく、量子プロセッサーと古典スーパーコンピューターを組み合わせた計算ワークフローとして発表された研究成果である。記事の位置づけは、量子コンピューティングを生物学、化学、ライフサイエンス領域の分子シミュレーションへ適用した事例の整理である。

研究開発部門、創薬関連の計算基盤を扱う担当者、量子計算や高性能計算の活用領域を把握する技術企画担当者にとって、計算対象、利用基盤、処理手法の範囲を確認する情報となる。企業の技術戦略、車両管理システム、物流、燃料調達に直接の運用変更を示す内容ではなく、計算科学と量子コンピューティングの適用事例として把握する内容である。

References

  1. ^ IBM Japan Newsroom. 「Cleveland Clinic、理研、IBM、量子コンピューターでシミュレーションされたものとしては既知最大となる12,635原子のタンパク質をモデル化」. https://jp.newsroom.ibm.com/2026-05-07-cleveland-clinic,-riken,-and-ibm-model-a-12,635-atom-protein-the-largest-known-to-be-simulated-with-quantum-computers.

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