Le aziende farmaceutiche stanno investendo nell'informatica quantistica per trovare nuovi farmaci

Recenti azioni di giganti IT come Google e aziende farmaceutiche suggeriscono che la prima applicazione davvero utile di computer quantistici relativa al lavoro su nuovi calcoli farmaci potrebbe essere. Computer quantistico - almeno in teoria - avrà prestazioni che non possono essere raggiunte dai computer classici. Ciò deriva direttamente dal principio del loro funzionamento. Inoltre, una piccola escursione al Mondo Qubit:

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La più piccola unità di informazione è un po '. È rappresentato da "0" o "1". Se immaginiamo un insieme di tre bit, ognuno dei quali può memorizzare il valore "0" o "1", possiamo creare 8 diverse combinazioni di uno e zeri (2 ^ 3). Nel computer classico, tuttavia, possiamo scrivere solo una di queste combinazioni in un dato momento ed eseguiremo calcoli solo su una. nel Computer quantistico tuttavia, non abbiamo bit, ma bit quantistici, qubit. E dalle leggi di meccanica quantistica sappiamo che il qubit non ha un valore fisso. Può quindi assumere contemporaneamente entrambi i valori: "0" e "1". Questo è noto come sovrapposizione. Ciò significa che possiamo memorizzare tutte le possibili combinazioni di zero e uno in qualsiasi momento e utilizzarle per eseguire calcoli. Questo a sua volta mostra che un computer quantistico a tre bit - almeno in teoria - è otto volte più veloce di un classico computer a tre bit. Poiché abbiamo 64 bitprocessori usarlo è facile calcolarlo a 64 bitComputer quantistico... 18 trilioni (2 ^ 64) volte più veloce di un computer classico.

L'unica domanda che rimane è: perché qualcuno dovrebbe aver bisogno di una così grande quantità di potenza di calcolo? Si scopre che sarebbero molto utili alle aziende farmaceutiche. E queste aziende ovviamente lo sanno molto bene. Le tue recenti azioni lo testimoniano. A gennaio c'era il più grande privato Pharmaunternehmen Boehringer Ingelheim ha annunciato che sta lavorando con Google per Computer quantistico da utilizzare in ricerca e sviluppo. Quello stesso mese Roche, la più grande azienda farmaceutica del mondo, annunciò di averlo utilizzato da tempo Calcolo Quantistico Cambridge lavorare insieme a Algoritmi quantistici per la prima Ricerca sui farmaci sviluppare.

Attualmente sono convenzionali per questo tipo di ricerca Sistema di calcolo ad alte prestazioni (HPC)mi piace supercomputer Usato. Il limite superiore delle capacità HPC odierne è il calcolo di precisione su molecole con una complessità simile a quella di una molecola di caffeina, afferma Chad Edwards, direttore del Cambridge Quantum Computing. La molecola della caffeina è composta da 24 atomi. In farmacia abbiamo a che fare con molecole molto più grandi, proteine ​​composte da migliaia di atomi. Se vogliamo capire come funzionano i sistemi sui principi della meccanica quantistica, cioè come funziona la chimica, allora abbiamo bisogno di macchine che utilizzino la meccanica quantistica al lavoro, aggiunge Edwards. Cambridge Quantum Computing non è in grado di costruire computer quantistici. Funziona con Algoritmi quantistici. Un'area molto importante del lavoro di Cambridge Quantum Computing è quella Chimica quantistica. Gli specialisti aiutano a risolvere problemi come trovare le molecole che si legano più fortemente a determinate proteine.

Tuttavia, al momento ne abbiamo di molto primitivi Computer quantistico. Sono in grado di eseguire calcoli su molecole composte da 5-10 atomi, mentre le aziende farmaceutiche devono lavorare con molecole composte da almeno 30-40 atomi. Pertanto, i calcoli sono attualmente in corso di esecuzione su frammenti di molecole e quindi vengono utilizzati metodi di calcolo speciali per scoprire come questi frammenti si comporteranno insieme. Edwards lo dice Computer quantistico sarà più veloce dei computer convenzionali in futuro, ma la cosa più importante è la precisione. Le macchine quantistiche eseguiranno calcoli molto più accurati. Quanto sono alte le speranze Computer quantistico Questo mostra il fatto che le grandi aziende farmaceutiche sono chiamate consorzi QuPharm fondata per accelerare lo sviluppo di computer quantistici per la produzione di farmaci. QuPharm collabora con il Quantum Economic Development Consortium (QED-C), fondato per supportare lo sviluppo di applicazioni commerciali di calcolo quantistico per la scienza e la tecnologia. Collabora inoltre con la Pistoia Alliance, che punta ad innovare nel Scienze di vita accelerare.