以“量子化方法”突破超级计算机极限
从全球激烈竞争中脱颖而出入选
天主教大学首尔圣母医院与首尔市立大学、韩国科学技术研究院联合研究团队于15日表示，他们在美国克利夫兰医学中心与全球投资公司K5 Global共同主办的国际生物·医疗量子算法开发项目“量子创新催化剂项目（Quantum Innovation Catalyzer Program）”中，作为韩国唯一团队最终入选。
从照片左侧起依次为：首尔圣母医院放射影像科 Jung Jungim，循环内科 Yoon Jongchan，韩国科学技术研究院脑科学研究所 Han Kyunglim 博士，首尔市立大学名誉席位教授 Ahn Doyeol。首尔圣母医院提供
View original image本次研究由首尔圣母医院放射影像科的 Jung Jeongim、Jang Suyeon 教授，循环内科的 Yoon Jongchan、Choi Young、Seung Jaeho 教授，韩国科学技术研究院（KIST）脑科学研究所的 Han Gyeongrim 博士，以及首尔市立大学名誉特聘教授、项目负责人 Ahn Doyeol 等韩国研究人员，与美国量子技术专业企业 Singularity Quantum 合作开展，并获得美国马里兰大学国立量子研究所（Q-Lab）、亚马逊云服务（Amazon Web Services，AWS）以及芬兰量子计算企业 IQM 的技术支持。
研究团队表示，首尔圣母医院放射影像科在心血管CT分析方面的能力，以及循环内科在介入手术和心脏结构学方面的临床经验，与韩国科学技术研究院脑科学研究所在信号处理和数据分析方面的专业性，在以首尔市立大学为中心的量子算法开发过程中形成了良好衔接，从而构建起贯通基础研究与临床应用的实质性多学科研究结构。
量子创新催化剂项目是由在心脏病领域被评价为世界顶尖水平的克利夫兰医学中心，基于与IBM为期10年的联合研究伙伴关系，于2023年启动的项目。该项目以利用量子计算技术，开发能够解决以既有方式难以处理的复杂生物医学难题的创新算法为目标。主要研究领域包括：▲医疗与生命科学 ▲数字健康 ▲新药发现与开发 ▲蛋白质结构预测等。入选团队在12个月内将获得克利夫兰医学中心专业研究人员的咨询，同时获授对首个专用于医疗保健与生命科学研究的量子计算机——IBM Quantum System One（IBM量子系统一号）的访问权限。
研究课题名称为“用于心血管CT-FFR仿真及肿瘤微循环建模的量子算法（Quantum Algorithms for Cardiovascular CT-FFR Simulation and Tumor Microcirculation Modeling）”。项目目标是通过量子基础的新型流体力学方法，用非侵入性的CT影像替代既有的侵入性检查，并进一步将其应用扩展至肿瘤内部微血管网络的血流分布及抗癌药物输送动力学仿真。
既有的血流分数储备（FFR，Fractional Flow Reserve）检查在将患者的冠状动脉狭窄是否实际引发心肌缺血进行量化方面，一直发挥着重要作用，但因需要将导管直接插入冠状动脉，以侵入性方式进行检查，伴随出血、血管损伤、心律失常等风险。虽然以CT影像替代该检查的研究持续开展，但既有的计算流体力学（Computational Fluid Dynamics）分析需要庞大的运算量，在临床现场实现实时应用存在局限。
研究团队拟通过量子算法突破这一瓶颈，在实现针对每位患者的个体化实时风险分析的同时，将已构建的“血流解析平台”进一步扩展至肿瘤内微循环分析，从而推动平台向精准肿瘤学领域延伸。
与经典计算机依次处理0或1状态不同，量子计算机的运算单元量子比特（qubit）可利用同时处理两种状态的量子叠加（superposition）特性，实现压倒性的并行运算。若将这一特性应用于基于纳维－斯托克斯（Navier-Stokes）方程的流体力学仿真，就有望以高精度、高速度开发出传统超级计算机难以实现水平的血流流动模型。
参与本次研究的首尔圣母医院放射影像科 Jung Jeongim 教授表示：“如果能够实现仅凭CT影像就能实时预测血流分数储备结果的量子基础平台，那么在无需承担侵入性手术负担的前提下，也能制订更加精细的心血管治疗策略。”循环内科 Yoon Jongchan 教授补充称：“从血流流动建模方法论可应用于通过肿瘤内微血管分析血流分布及抗癌药物输送路径这一点来看，预期不仅在心血管领域，而且在精准肿瘤学领域也能创造新的临床价值。”
另一方面，本次成果也是继2025年6月由美国国立卫生研究院下属国立转化科学促进中心主办、总规模达130万美元的量子计算挑战赛之后，再次入选国际项目，因此备受关注。当时首尔圣母医院－首尔市立大学联合研究团队也是韩国唯一入选团队，而在本项目中，随着韩国科学技术研究院的加入，韩国在量子医疗领域研究的全球地位进一步提升。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
