Companiile farmaceutice investesc în calculul cuantic pentru a găsi noi medicamente

Acțiunile recente ale giganților IT precum Google și companiile farmaceutice sugerează că prima aplicație cu adevărat utilă a computerelor cuantice legată de lucrul la noi calcule Medicament ar putea fi. Computer cuantic va avea - cel puțin teoretic - o performanță care nu poate fi atinsă de computerele clasice. Acest lucru rezultă direct din principiul modului în care funcționează. În plus, o mică excursie la Lumea Qubit:

Sursa imaginii: Pixabay

Cea mai mică unitate de informații este puțin. Este reprezentat de „0” sau „1”. Dacă ne imaginăm un set de trei biți, fiecare dintre aceștia putând stoca valoarea „0” sau „1”, putem crea 8 combinații diferite de unii și zerouri (2 ^ 3). Cu toate acestea, în computerul clasic, putem scrie una dintre aceste combinații la un moment dat și vom efectua calcule doar pe una. în Computer cuantic cu toate acestea, nu avem biți, ci biți cuantici, qubiți. Și din legile Mecanica cuantică știm că qubitul nu are o valoare fixă. Poate prelua ambele valori în același timp: „0” și „1”. Aceasta este cunoscută sub numele de suprapunere. Și asta înseamnă că putem stoca toate combinațiile posibile de zerouri și unii în orice moment al timpului și le putem folosi pentru a efectua calcule. La rândul său, acest lucru arată că un computer cuantic cu trei biți - cel puțin teoretic - este de opt ori mai rapid decât un computer clasic pe trei biți. Din moment ce avem 64 de bițiprocesoare utilizați este ușor să calculați că un 64 de bițiComputer cuantic... 18 trilioane (2 ^ 64) de ori mai rapid decât un computer clasic.

Singura întrebare care rămâne este: De ce ar avea cineva nevoie de o cantitate atât de mare de putere de calcul? Se pare că acestea ar fi foarte utile companiilor farmaceutice. Și aceste companii știu asta foarte bine. Acțiunile tale recente mărturisesc acest lucru. În ianuarie a existat cel mai mare privat companiile farmaceutice Boehringer Ingelheim a anunțat că lucrează cu Google pentru Computer cuantic pentru a fi folosit în cercetare și dezvoltare. În aceeași lună, Roche, cea mai mare companie farmaceutică din lume, a anunțat că o folosește de ceva timp Cambridge Quantum Computing lucrând împreună pentru Algoritmi cuantici pentru primul Cercetarea medicamentelor a dezvolta.

În prezent, acestea sunt convenționale pentru acest tip de cercetare Sistem de calcul de înaltă performanță (HPC)îmi place Supercalculatoare folosit. Limita superioară a capacităților HPC de astăzi este calculul de precizie pe molecule cu o complexitate similară cu cea a unei molecule de cofeină, spune Chad Edwards, directorul Cambridge Quantum Computing. Molecula de cofeină este formată din 24 de atomi. În farmacie avem de-a face cu molecule mult mai mari, proteine ​​formate din mii de atomi. Dacă vrem să înțelegem cum funcționează sistemele pe principiile mecanicii cuantice, adică cum funcționează chimia, atunci avem nevoie de mașini care folosesc mecanica cuantică la locul de muncă, adaugă Edwards. Cambridge Quantum Computing nu este capabil să construiască computere cuantice. Funcționează cu Algoritmi cuantici. Un domeniu foarte important al activității Cambridge Quantum Computing este acela Chimia cuantică. Specialiștii ajută la rezolvarea unor probleme precum găsirea moleculelor care se leagă cel mai puternic de anumite proteine.

Cu toate acestea, în acest moment avem unele foarte primitive Computer cuantic. Ei sunt capabili să efectueze calcule pe molecule formate din 5-10 atomi, în timp ce companiile farmaceutice trebuie să lucreze cu molecule formate din cel puțin 30-40 de atomi. Prin urmare, în prezent se efectuează calcule pe fragmente de molecule și apoi se folosesc metode speciale de calcul pentru a afla cum se vor comporta împreună aceste fragmente. Edwards spune asta Computer cuantic va fi mai rapid decât computerele convenționale în viitor, dar cel mai important lucru este acuratețea. Mașinile cuantice vor face calcule mult mai precise. Cât de mari sunt speranțele Computer cuantic sunt arată faptul că marile companii farmaceutice sunt numite consorțiu QuPharm fondat pentru a accelera dezvoltarea computerelor cuantice pentru fabricarea medicamentelor. QuPharm lucrează cu Consorțiul pentru Dezvoltare Economică Cuantică (QED-C), care a fost fondat pentru a sprijini dezvoltarea aplicațiilor comerciale de calcul cuantic pentru știință și tehnologie. De asemenea, lucrează cu Alianța Pistoia, care își propune să inoveze în Științele vieții a accelera.