IBM과 미국 클리블랜드클리닉, 일본 이화학연구소(RIKEN) 공동연구팀이 하이브리드 양자-고전 컴퓨팅 프레임워크를 활용해 원자 1만2635개로 구성된 생물학적으로 의미 있는 단백질 복합체를 시뮬레이션하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구팀은 물 용액 속 단백질인 T4-라이소자임과 트립신을 모델링했으며, 이는 양자컴퓨터로 구현된 분자 시스템 가운데 역대 최대 규모라고 설명했다.
연구팀은 IBM의 양자 프로세서 '헤론'을 일본 슈퍼컴퓨터 '후가쿠', 이화학연구소의 '루쿠오', 도쿄대의 '미야비-G'와 결합했다. 계산 정확도를 확보하기 위해 최대 94큐비트 규모의 양자 회로에서 약 6000회에 달하는 양자 연산을 수행했으며, 이번 성과로 6개월 만에 시뮬레이션 규모는 약 40배, 정확도는 최대 210배까지 향상됐다고 밝혔다.
연구팀은 양자와 고전 컴퓨팅 자원 간 데이터 이동과 수작업 조율을 최소화한 완전 자동화 워크플로도 함께 선보였다. 단백질-리간드 결합 에너지 계산의 정밀도가 개선되면서 신약 개발 등에 활용될 수 있는 양자 중심 슈퍼컴퓨팅의 가능성을 한층 넓혔다는 평가다. 이번 연구는 그 성과를 인정받아 슈퍼컴퓨팅 분야 최고 권위상인 2026년 ACM 고든벨상 최종 후보에 올랐다.
연구팀은 이번 성과가 신약 개발뿐 아니라 재료과학, 촉매 설계 등 분자 수준의 정밀한 계산이 필요한 다양한 분야로 확장될 수 있다고 설명했다. 양자컴퓨팅이 아직 상용화 초기 단계임에도 불구하고 실제 생물학적 의미를 지닌 대규모 시스템을 다룰 수 있음을 보여준 사례로 평가받는다.
