Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") химии и приблизил момент, когда квантовые компьютеры смогут применяться для полноценной разработки [лекарств](https://hanga.su/glossary/medicines "Лекарства — это вещества, используемые для лечения, профилактики и диагностики заболеваний, а также для улучшения общего состояния здоровья человека. Современная медицина включает в себя широкий спектр лекарственных препаратов: от обезболивающих и антибиотиков до сложных биологических молекул, таких как вакцины и моноклональные антитела.
"), новых материалов и сложных биологических исследований. В качестве тестовых объектов исследователи выбрали два биологически важных белка: Т4-лизоцим и трипсин. Первый участвует в разрушении бактериальных клеточных стенок, второй играет ключевую роль в пищеварении. Учёные смоделировали взаимодействие этих белков с лигандами — молекулами, с которыми они связываются в живых системах, — а также учли окружающий водный раствор. Общий масштаб вычислений достиг 11 608 и 12 635 атомов соответственно, что стало крупнейшей квантовой симуляцией биомолекул на сегодняшний день. Особенно впечатляет скорость прогресса. Ещё несколько месяцев назад исследователи смогли смоделировать лишь мини-белок Trp-cage размером 303 атома. Новый результат означает почти сорокакратное увеличение масштаба моделируемой системы всего за короткий промежуток [времени](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
"). Одновременно была достигнута более чем двухсоткратная прибавка точности по сравнению с предыдущими квантово-ориентированными подходами на одном из ключевых этапов вычислений. Главная причина такого интереса к квантовым вычислениям заключается в самой [природе](https://hanga.su/glossary/nature "Природа — это удивительная совокупность экосистем, живых организмов и природных явлений, которые формируют наш мир. Каждый элемент природы, от мельчайших микробов до величественных гор и океанов, играет важную роль в поддержании жизни на планете.
") химии. Все химические процессы подчиняются законам квантовой механики. Электроны внутри [молекул](https://hanga.su/glossary/molecule "Молекула — это мельчайшая частица вещества, которая сохраняет его химические свойства. Она состоит из атомов, соединенных химическими связями, образуя уникальные структуры, определяющие свойства и поведение вещества.
") постоянно взаимодействуют, создавая чрезвычайно сложные системы взаимосвязей. Классические компьютеры способны приближённо рассчитывать такие процессы, однако с увеличением размера молекулы вычислительная сложность растёт практически экспоненциально. Для больших белков традиционные методы быстро становятся слишком медленными или требуют колоссальных вычислительных ресурсов. Именно поэтому квантовые компьютеры рассматриваются как потенциально идеальный инструмент для моделирования молекулярных процессов. Они способны работать с квантовыми состояниями напрямую, а не через приближённые математические модели. Новая работа основана на гибридной архитектуре QCSC — квантово-ориентированной суперкомпьютерной платформе, объединяющей классические суперкомпьютеры и квантовые процессоры. Такой подход позволяет распределять вычисления между разными типами устройств. Простые участки молекулы обрабатываются классическими алгоритмами, а наиболее сложные области, где возникает сильная [квантовая](https://hanga.su/glossary/quantum "Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.
") запутанность между электронами, передаются квантовым процессорам. В исследовании использовались два 156-кубитных квантовых процессора IBM Quantum Heron r2, а также суперкомпьютеры Fugaku и Miyabi-G. Учёные выполнили более 9200 квантовых схем, потратили свыше 100 часов вычислительного времени и обработали около 1,3 миллиарда измерений. По уровню вычислительной нагрузки эта работа стала одним из самых ресурсоёмких [экспериментов](https://hanga.su/glossary/experiment "Эксперимент — это основа научного метода, которая позволяет проверять гипотезы, подтверждать теории и открывать новые законы природы. Это процесс, в ходе которого исследователи изучают, как различные факторы влияют на объект исследования, создавая условия, которые можно контролировать и измерять.
") в истории квантовой химии. Одним из главных технологических достижений стал новый [метод](https://hanga.su/glossary/method "Метод — это системный подход, который помогает учёным решать сложные задачи и находить ответы на важные вопросы. В науке метод играет ключевую роль, направляя процесс познания и делая его результативным. От правильного выбора метода зависят точность и достоверность полученных данных.
") TrimSQD. Его задача — отделять действительно важные электронные конфигурации молекулы от огромного количества второстепенных вариантов. В сложных молекулах число возможных состояний электронов настолько велико, что полный перебор становится практически невозможным даже для современных суперкомпьютеров. Исследователи сравнивают эту задачу со сборкой гигантского пазла, где нужные детали перемешаны с тысячами лишних элементов. TrimSQD разбивает проблему на множество меньших подпространств, позволяя квантовому компьютеру сосредоточиться только на наиболее значимых конфигурациях. Это резко повышает эффективность вычислений и делает моделирование больших белков практически реализуемым. Дополнительный прорыв связан с использованием локализованных взаимодействий внутри молекулы. Учёные показали, что электроны сильнее всего взаимодействуют лишь на относительно небольших расстояниях — порядка нескольких ангстремов. Это позволило существенно сократить объём вычислений, ограничив [анализ](https://hanga.su/glossary/analysis "Анализ — это один из фундаментальных инструментов науки, используемый для структурного изучения сложных систем, данных и процессов. В основе анализа лежит разложение явлений или данных на составляющие части, что позволяет лучше понять их структуру, закономерности и взаимосвязи.
") только локально важными квантовыми эффектами. Несмотря на то что гибридный квантово-классический подход пока ещё не превосходит лучшие традиционные методы вычислительной химии, динамика развития впечатляет. Исследователи считают, что уже в ближайшие годы квантовые вычисления смогут превзойти классические суперкомпьютеры в ряде задач молекулярного моделирования. Практическое значение таких технологий огромно. Более точное моделирование белков и химических реакций способно ускорить разработку новых лекарств, материалов, катализаторов и биотехнологий. Учёные смогут прогнозировать [поведение](https://hanga.su/glossary/behavior "Поведение – это способ, с помощью которого живые организмы адаптируются к окружающей среде, взаимодействуют друг с другом и реагируют на внешние стимулы. От элементарных движений клеток до сложных социальных структур у животных – каждый аспект поведения раскрывает удивительные механизмы выживания и адаптации.
") молекул ещё до лабораторного синтеза, сокращая стоимость исследований и [время](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") создания новых препаратов. Особенно важными такие вычисления могут стать для фармацевтики. Сегодня создание одного [лекарства](https://hanga.su/glossary/medicines "Лекарства — это вещества, используемые для лечения, профилактики и диагностики заболеваний, а также для улучшения общего состояния здоровья человека. Современная медицина включает в себя широкий спектр лекарственных препаратов: от обезболивающих и антибиотиков до сложных биологических молекул, таких как вакцины и моноклональные антитела.
") занимает годы и требует миллиардных затрат. Квантовые модели потенциально позволят заранее отсеивать неэффективные молекулы и быстрее находить перспективные соединения для лечения рака, нейродегенеративных заболеваний, вирусных инфекций и генетических нарушений. Исследование также демонстрирует новую модель суперкомпьютерных вычислений будущего, где квантовые процессоры, графические ускорители и классические центральные процессоры работают совместно как единая система. Именно такие гибридные архитектуры рассматриваются сегодня как наиболее реалистичный путь развития высокопроизводительных вычислений. Следующим этапом станет переход к отказоустойчивым квантовым компьютерам нового поколения. Уже сейчас исследователи связывают большие надежды с будущими системами IBM Quantum Starling, запуск которых ожидается в конце десятилетия. Если темпы прогресса сохранятся, квантовые вычисления могут стать одним из главных технологических прорывов XXI века. **Ссылка:** «Преодоление барьера в 12 000 атомов с помощью гетерогенных квантово-классических суперкомпьютеров: квантовая химия белково-лигандных комплексов» [ DOI: 10.48550/arxiv.2605.01138.](https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2605.01138 "DOI: 10.48550/arxiv.2605.01138") - [ Инновации ](https://hanga.su/innovations) - [ Медицина ](https://hanga.su/medicine) - [ Фармакология ](https://hanga.su/pharmacology) - [ Химия ](https://hanga.su/chemistry) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - Понравилось: 17 - Связанные материалы: [«Не пугайте кошку»: ученые нашли способ точнее измерять квантовые состояния без разрушения информации](https://hanga.su/1947,2026)| [Учёные раскрыли молекулярный механизм борьбы между белками жизни и смерти — это может изменить лечение рака](https://hanga.su/1874,2026) - Похожие материалы: [Генетическая революция: как белок-гистон меняет представление о регуляции генов](https://hanga.su/379,2024) | [Долгосрочные эффекты COVID-19: как шиповидный белок SARS-CoV-2 сохраняется в мозге](https://hanga.su/463,2025) | [Зеркальный белок, нарушающий хиральные правила: новое окно в происхождение жизни на Земле](https://hanga.su/823,2025) | [Искусственный интеллект в исследовании антител: новый шаг к эффективным лекарствам](https://hanga.su/506,2025) | [Ученые впервые визуализировали белок, управляющий воспалением: шаг к новым методам терапии](https://hanga.su/938,2025) | [Ученые раскрыли молекулярный механизм, превращающий ключевой белок в смертельную угрозу](https://hanga.su/624,2025) Загрузка следующей статьи... ## Schema ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "CollectionPage", "@id": "https://hanga.su/biomedicine#collection", "name": "Биомедицина", "url": "https://hanga.su/biomedicine", "description": "Биомедицина – это наука, объединяющая генетику, биологию и медицину для изучения здоровья человека. Узнайте о современных исследованиях, методах лечения и инновациях, которые меняют подходы к медицине." } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "BreadcrumbList", "itemListElement": [ { "@type": "ListItem", "position": 1, "name": "Hanga – ваш гид в мире науки и технологий. Читайте о последних научных открытиях, инновационных разработках, трендах технологий будущего и их влиянии на нашу жизнь. Углубляйтесь в сложное простым языком вместе с Hanga.", "item": "https://hanga.su" }, { "@type": "ListItem", "position": 2, "name": "Биомед", "item": "https://hanga.su/biomedicine" }, { "@type": "ListItem", "position": 3, "name": "Квантовые суперкомпьютеры впервые смоделировали белок из 12 тысяч атомов — это может изменить разработку лекарств", "item": "https://hanga.su/1872,2026.md" } ] } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "NewsArticle", "mainEntityOfPage": { "@type": "WebPage", "@id": "https://hanga.su/1872,2026.md" }, "headline": "Квантовые суперкомпьютеры впервые смоделировали белок из 12 тысяч атомов — это может изменить разработку лекарств", "description": "Квантовые вычисления сделали один из крупнейших шагов в истории вычислительной химии. Международная группа исследователей из IBM, RIKEN и Кливлендской клиники впервые выполнила моделирование белковых комплексов размером более 12 тысяч атомов с использованием квантово-ориентированной суперкомпьютерной платформы. Новый результат стал важным рубежом для всей области квантовой химии и приблизил момент, когда квантовые компьютеры смогут применяться для полноценной разработки лекарств, новых материалов и сложных биологических исследований.", "image": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/img_26/9f7b15f3-ca4a-4b06-b6da-84ece19f50b3.jpg" }, "publisher": { "@type": "Organization", "name": "Наука, технологии и инновации: откройте мир знаний | HangaPro", "logo": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/iconset/android-icon-192x192.png" } }, "author": { "@type": "Person", "name": "Андрей Воробьев", "url": "https://hanga.su/about-us" }, "datePublished": "2026-05-20T07:03:55+03:00", "dateCreated": "2026-05-20T07:03:55+03:00", "dateModified": "2026-05-20T07:09:16+03:00" } ```