Firmy farmaceutyczne inwestują w informatykę kwantową, aby znaleźć nowe leki

Ostatnie działania gigantów IT, takich jak Google i firmy farmaceutyczne, sugerują, że pierwsze naprawdę użyteczne zastosowanie komputerów kwantowych było związane z pracą nad nowymi obliczeniami narkotyki może być. Komputer kwantowy będzie - przynajmniej w teorii - mieć wydajność, której nie mogą osiągnąć klasyczne komputery. Wynika to bezpośrednio z zasady ich działania. Plus mała wycieczka do Świat Qubit:

Źródło obrazu: Pixabay

Najmniejszą jednostką informacji jest trochę. Jest reprezentowany przez „0” lub „1”. Jeśli wyobrazimy sobie zbiór trzech bitów, z których każdy może przechowywać wartość „0” lub „1”, możemy stworzyć 8 różnych kombinacji jedynek i zer (2 ^ 3). W klasycznym komputerze możemy jednak zapisać tylko jedną z tych kombinacji w danym momencie i będziemy wykonywać obliczenia tylko na jednej. w Komputer kwantowy jednak nie mamy bitów, ale bity kwantowe, kubity. I z praw Mechanika kwantowa wiemy, że kubit nie ma ustalonej wartości. Może przyjmować jednocześnie obie wartości: „0” i „1”. Nazywa się to superpozycją. A to oznacza, że ​​możemy przechowywać wszystkie możliwe kombinacje zer i jedynek w dowolnym momencie i używać ich do wykonywania obliczeń. To z kolei pokazuje, że trzy-bitowy komputer kwantowy - przynajmniej w teorii - jest ośmiokrotnie szybszy niż klasyczny komputer trzybitowy. Ponieważ mamy 64-bitowyprocesory używać łatwo jest obliczyć, że jest to 64-bitowyKomputer kwantowy... 18 bilionów (2 ^ 64) razy szybciej niż klasyczny komputer.

Pozostaje tylko pytanie: po co komuś tak duża moc obliczeniowa? Okazuje się, że byłyby bardzo przydatne dla firm farmaceutycznych. A te firmy oczywiście doskonale o tym wiedzą. Twoje ostatnie działania są tego świadectwem. W styczniu był największy prywatny firmy farmaceutyczne Boehringer Ingelheim ogłosił, że współpracuje z Google w celu Komputer kwantowy do wykorzystania w badaniach i rozwoju. W tym samym miesiącu Roche, największa na świecie firma farmaceutyczna, ogłosiła, że ​​używa go od jakiegoś czasu Obliczenia kwantowe w Cambridge pracując razem Algorytmy kwantowe po pierwsze Badania leków rozwijać.

Obecnie są one konwencjonalne dla tego typu badań System obliczeniowy o wysokiej wydajności (HPC)Lubie Superkomputer używany. Górną granicą możliwości dzisiejszego HPC jest precyzyjne obliczanie na cząsteczkach o złożoności podobnej do złożoności cząsteczki kofeiny - mówi Chad Edwards, dyrektor Cambridge Quantum Computing. Cząsteczka kofeiny składa się z 24 atomów. W farmacji mamy do czynienia ze znacznie większymi cząsteczkami, białkami zbudowanymi z tysięcy atomów. Jeśli chcemy zrozumieć, jak systemy działają na zasadach mechaniki kwantowej, czyli jak działa chemia, to potrzebujemy maszyn, które wykorzystują mechanikę kwantową w pracy - dodaje Edwards. Cambridge Quantum Computing nie jest w stanie zbudować komputerów kwantowych. Działa z plikami Algorytmy kwantowe. Jest to bardzo ważny obszar prac Cambridge Quantum Computing Chemia kwantowa. Specjaliści pomagają rozwiązywać problemy, takie jak znajdowanie cząsteczek, które najsilniej wiążą się z określonymi białkami.

Jednak w tej chwili mamy bardzo prymitywne Komputer kwantowy. Są w stanie wykonać obliczenia dla cząsteczek o 5-10 atomach, podczas gdy firmy farmaceutyczne muszą pracować z cząsteczkami co najmniej 30-40 atomów. Dlatego obecnie trwają obliczenia na fragmentach cząsteczek, a następnie stosuje się specjalne metody obliczeniowe, aby dowiedzieć się, jak te fragmenty będą się zachowywać razem. Edwards tak mówi Komputer kwantowy będzie w przyszłości szybszy niż konwencjonalne komputery, ale najważniejsza jest dokładność. Maszyny kwantowe wykonają znacznie dokładniejsze obliczenia. Jak wielkie są nadzieje Komputer kwantowy To pokazuje, że duże firmy farmaceutyczne nazywane są konsorcjum QuPharm założona w celu przyspieszenia rozwoju komputerów kwantowych do produkcji leków. QuPharm współpracuje z Quantum Economic Development Consortium (QED-C), które zostało założone w celu wspierania rozwoju komercyjnych aplikacji obliczeń kwantowych dla nauki i technologii. Współpracuje również z Pistoia Alliance, którego celem jest wprowadzanie innowacji w life Sciences przyspieszyć.