克利夫蘭診所、RIKEN 和 IBM 團隊晉級 2026 年 ACM 戈登貝爾獎決賽 | IBM 股票新聞

IBM、RIKEN 和克利夫蘭 Clinic 的聯合團隊在與未來藥物發現研究相關的大型蛋白質模擬中推進了量子中心超級計算。

聯合研究團隊模擬了一個 12,635 原子的蛋白質，這是迄今為止使用量子計算機模擬的最大蛋白質。

這一突破是通過量子和經典方法的協同工作實現的，擴展了量子中心超級計算在生命科學研究中的潛力。

, /PRNewswire/ -- 來自克利夫蘭 Clinic、RIKEN 和 IBM（紐約證券交易所代碼：IBM）的多學科團隊被評選為 2026 年計算機協會（ACM）戈登·貝爾獎的決賽入圍者，因其模擬了迄今為止使用量子計算機建模的最大生物意義分子，達到 12,635 個原子的規模。為了實現這些結果，團隊結合了量子和經典計算方法的優勢，構建了一個稱為量子中心超級計算的框架。

ACM 戈登·貝爾獎表彰高性能計算領域的傑出成就，是該領域最具聲望的榮譽之一。2026 年的獲獎者將在 2026 年 11 月 15 日至 20 日在芝加哥舉行的國際高性能計算、網絡、存儲和分析會議（SC26）上公佈。

該項目的起源源於團隊對如何改善藥物發現中的計算進行的調查。這一過程面臨兩個基本挑戰：首先，模擬原子在生物過程展開時的運動；其次，準確計算它們的能量。尤其是第二個挑戰非常適合量子計算機，因為量子計算機是基於量子力學的法則進行操作的。

在 2026 年 5 月首次發佈的研究中，團隊使用 IBM Quantum Heron 處理器計算了兩個大型蛋白質複合物的電子結構，這些處理器在美國克利夫蘭 Clinic 和日本 RIKEN 的 IBM 量子計算機中運行。計算是在世界上最強大的兩台超級計算機 Fugaku 和由東京大學和筑波大學運營的 Miyabi-G 的協助下進行的。量子計算機在問題的某些部分使用了多達 94 個量子比特，執行了近 6,000 次量子操作，這對計算的準確性和成功至關重要。Fugaku 和 Miyabi-G 被用來重新組裝結果，使團隊能夠獲得每個分子的完整表示。

這些結果反映了團隊的創新方法以及量子計算的快速成熟。通過 IBM 和 RIKEN 的基於樣本的量子對角化（在《科學進展》封面上展示）以及克利夫蘭 Clinic 針對當前問題調整的嵌入波函數方法，團隊能夠報告首次使用量子計算機模擬的 303 原子蛋白質。不到一年後，團隊首次將其方法的規模擴大了大約 40 倍，同時在準確性上提高了 210 倍。在最近於 9 月發佈的更新結果中，團隊進一步推進了這一工作。最值得注意的是，他們能夠進一步提高對分子系統結合能的計算準確性，這反映了分子之間的結合緊密程度，並可以預測它們如何與其他系統相互作用。

此外，團隊在第三台超級計算機 JHPC-量子 GPU 超級計算機 "ROQUO" 上驗證了工作流程，這是 RIKEN 最新的系統，以消除複雜的手動操作和數據傳輸的需求，指向更快速、更易於訪問的研究。通過協調 CPU、GPU 和 QPU，團隊減少了手動傳輸的需求，並進一步減少了錯誤——這是經典計算和量子計算如何在複雜科學問題上協同工作的早期示範。

結合早期結果，這些更新反映了計算結合能的準確性和自動化工作流程所帶來的解決時間的持續進展。

團隊開發的量子 - 經典技術繼續減少直接表示分子系統化學所需的計算開銷，並推動量子中心超級計算在該領域的可能性前沿。這項工作展示了進一步提高分子系統計算準確性的路徑，並朝着幫助研究人員更好地預測藥物如何與蛋白質靶點相互作用邁出了重要一步。

研究團隊包括克利夫蘭 Clinic 的 Kenneth Merz Jr、Akhil Shajan、Danil Kaliakin、Fangchun Liang，RIKEN 計算科學中心的 Yuichi Otsuka、Tomonori Shirakawa、Lukas Broers、Han Xu、Miwako Tsuji、Mitsuhisa Sato、Seiji Yunoki，以及 IBM 的 Ryo Wakizaka、Yukio Kawashima、Jun Doi、Hitomi Takahashi、Toshinari Itoko、Hiroshi Horii、Thaddeus Pellegrini、Javier Robledo Moreno、Kevin J. Sung、Ella Fejer、Robert Walkup、Seetharami Seelam、Mario Motta。

要閲讀完整研究，請訪問： https://arxiv.org/abs/2605.01138

研究支持

本研究得到了 NEDO（新能量和工業技術開發機構）的支持，該機構隸屬於日本經濟產業省（METI）"量子超級計算機混合平台探索未開發可計算能力的研究與開發"（項目負責人：Mitsuhisa Sato），作為"後 5G 信息和通信系統增強基礎設施研究與開發項目（JPNP20017）"的一部分。

關於克利夫蘭 Clinic

克利夫蘭診所是一家非營利性的多學科學術醫療中心，將臨牀和醫院護理與研究和教育相結合。它於 1921 年由四位著名醫生創立，旨在根據合作、同情和創新的原則提供卓越的患者護理。克利夫蘭診所開創了許多醫學突破，包括冠狀動脈旁路手術和美國首例面部移植手術。克利夫蘭診所因其專業知識和護理在美國及全球範圍內獲得一致認可。克利夫蘭診所全球擁有 83,000 名員工，其中包括超過 6,600 名薪資醫生和研究人員，以及 21,900 名註冊護士和高級實踐提供者，涵蓋 140 個醫學專業和亞專業。克利夫蘭診所是一個擁有 6,725 張牀位的醫療系統，包括位於克利夫蘭市中心附近的 173 英畝主校區、23 家醫院、300 個門診設施，分佈在俄亥俄州東北部、佛羅里達州、內華達州拉斯維加斯、加拿大多倫多、阿布扎比（阿聯酋）和英國倫敦。到 2025 年，克利夫蘭診所的醫療系統共計有 1590 萬次門診就診、343,000 次住院和觀察，以及 336,000 次手術和程序。請訪問我們的網站 clevelandclinic.org。關注我們 x.com/CleClinicNews。新聞和資源可在 newsroom.clevelandclinic.org 獲取。

關於理研

理研是日本領先的國家綜合研究機構，專注於自然科學領域，開展包括物理學、工程學、化學、數學與信息科學、計算科學、生物學和醫學科學等廣泛領域的研究。理研計算科學中心（R-CCS）運營着世界級超級計算機富嶽，為大學、研究機構和工業界的廣泛用户提供計算資源，並在 “計算的科學，由計算實現，為計算服務” 的旗幟下開展研究和開發，推動計算科學和計算機科學的發展。

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關於 IBM

IBM 是一家全球領先的混合雲和人工智能及商業服務提供商，幫助 175 多個國家的客户利用數據洞察，簡化業務流程，降低成本，並在其行業中獲得競爭優勢。成千上萬的政府和企業實體在金融服務、電信和醫療等關鍵基礎設施領域依賴 IBM 的混合雲平台和 Red Hat OpenShift，以快速、高效和安全地實現數字化轉型。IBM 在人工智能、量子計算、行業特定雲解決方案和商業服務方面的突破性創新為我們的客户提供開放和靈活的選擇。所有這些都得益於 IBM 對信任、透明、責任、包容性和服務的傳奇承諾。

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來源：IBM