在藥物研發領域，精確測定藥物分子的電子量子態與能量至關重要，這屬于量子力學范疇的問題，傳統計算機通常只能給出近似解。如今，科研人員借助量子計算機與傳統超級計算機的協同合作，在這一領域取得了重大突破。
美國俄亥俄州克利夫蘭醫學中心、科技企業IBM以及日本理化學研究所的研究人員攜手合作，探索出一種創新的混合運算方案。該方案將量子計算機與超級計算機的優勢相結合，成功模擬了兩個規模前所未有的分子，其中一個分子的體量約為以往量子計算機模擬最大分子的40倍，還精準測算出了分子的最低能量，精度可與部分主流傳統算法相媲美。
研究團隊選取了兩組蛋白質 - 小分子復合物作為模擬對象。這類復合物在生物醫學領域是經典的基礎研究范例，已有充分的研究基礎。為了使實驗結果更貼近實際研究場景，團隊還在水環境層中完成了分子模擬。
此次研究使用了兩臺IBM蒼鷺（Heron）量子計算機，一臺部署在日本理化學研究所，另一臺設在克利夫蘭醫學中心。同時，還動用了全球頂尖的兩臺超級計算機——富岳（Fugaku）和雅比 - G（Miyabi-G）。由于量子計算機存在量子比特規模偏小、運算能力有限且易出錯等短板，單純依靠其進行分子模擬實用價值有限。因此，研究團隊將分子模擬任務拆分，讓四臺設備協同完成。量子計算機僅負責計算分子部分片段的特定屬性，之后將運算結果交由超級計算機處理。兩類計算機來回迭代運算，整個過程耗時超過100小時。
IBM的Jerry Chow表示，即便運算耗時較長，但這套混合方案的運算速度仍優于純傳統計算機方案。盡管此次模擬在精度上尚未實現絕對領先優勢，但這一成果無疑為量子計算在藥物研發領域的應用邁出了重要一步。
賓夕法尼亞州匹茲堡大學的劉君宇（Junyu Liu，音譯）對該研究給予了高度評價。他認為，在量子計算機實現完全容錯之前，這類混合運算模式值得大力推廣，能夠提前挖掘量子計算機的實用價值。不過，他也指出目前仍存在一個尚未解決的問題，即能否從嚴格數學層面證明，該混合算法在特定場景下必定能實現性能碾壓，達成所謂的“量子優勢”。
Jerry Chow稱，此次模擬紀錄只是一個開端，并非最終定論。目前，業界正掀起一股不斷突破技術邊界的熱潮，真正的探索才剛剛開始。
