חברות תרופות משקיעות במחשוב קוונטי כדי למצוא תרופות חדשות

פעולות אחרונות של ענקיות ה- IT כמו גוגל וחברות התרופות מצביעות על יישום שימושי באמת של מחשבים קוונטיים הקשורים לעבודה על חישובים חדשים תרופות יכול להיות. מחשב קוונטי תהיה - לפחות תיאורטית - ביצועים שלא ניתן להשיג על ידי מחשבים קלאסיים. זה נובע ישירות מהעקרון של אופן הפעולה שלהם. בנוסף, טיול קטן אל עולם קוביט:

מקור תמונה: Pixabay

יחידת המידע הקטנה ביותר היא קצת. הוא מיוצג על ידי "0" או "1". אם נדמיין קבוצה של שלושה ביטים, שכל אחד מהם יכול לאחסן את הערך "0" או "1", אנו יכולים ליצור 8 שילובים שונים של אחד ואפסים (2 ^ 3). במחשב הקלאסי, לעומת זאת, אנו יכולים לכתוב רק אחד משילובים אלה ברגע נתון ונבצע חישובים רק על אחד. בתוך ה מחשב קוונטי עם זאת, אין לנו ביטים, אלא ביטים קוונטיים, קווביטים. ומדיני מכניקה קוואנטית אנו יודעים שלקוביט אין ערך קבוע. לכן הוא יכול לקבל את שני הערכים בו זמנית: "0" ו- "1". זה ידוע בשם סופרפוזיציה. וזה אומר שאנחנו יכולים לאחסן את כל השילובים האפשריים של אפסים ובכל נקודת זמן ולהשתמש בהם לביצוע חישובים. זה מצידו מראה כי מחשב קוונטי בן שלוש סיביות - לפחות בתיאוריה - מהיר פי שמונה ממחשב קלאסי בעל שלוש סיביות. מכיוון שיש לנו 64 סיביותמעבדים להשתמש, קל לחשב את זה 64 סיביותמחשב קוונטי... 18 טריליון (2 ^ 64) פעמים מהר יותר ממחשב קלאסי.

השאלה היחידה שנותרה היא: מדוע שמישהו יזדקק לכמות מחשוב כה גדולה? מתברר שהם יהיו שימושיים מאוד לחברות התרופות. והחברות הללו ברור שהן יודעות זאת היטב. מעשיך האחרונים מעידים על כך. בינואר היה הפרטי הגדול ביותר חברת תרופות Boehringer Ingelheim הודיעה שהיא עובדת עם גוגל ל- מחשב קוונטי לשימוש במחקר ופיתוח. באותו חודש הודיעה רוש, חברת התרופות הגדולה בעולם כי היא משתמשת בה מזה זמן מחשוב קוונטי בקיימברידג ' עובדים יחד ל אלגוריתמים קוונטיים לראשונה מחקר סמים לפתח.

נכון לעכשיו הם קונבנציונליים למחקר מסוג זה מערכת מחשוב בעל ביצועים גבוהים (HPC)אני אוהב מחשב-על בשימוש. הגבול העליון של יכולות HPC של ימינו הוא מחשוב מדויק על מולקולות בעלות מורכבות דומה לזו של מולקולת קפאין, אומר צ'אד אדוארדס, מנהל מחשוב קוונטית בקיימברידג '. מולקולת הקפאין מורכבת מ -24 אטומים. בבית המרקחת עסקינן במולקולות גדולות בהרבה, חלבונים המורכבים מאלפי אטומים. אם אנו רוצים להבין כיצד מערכות עובדות על עקרונות מכניקת הקוונטים, כלומר כיצד פועלת כימיה, אנו זקוקים למכונות המשתמשות במכניקת הקוונטים בעבודה, מוסיף אדוארדס. מחשוב קוונטי בקיימברידג 'אינו מסוגל לבנות מחשבים קוונטיים. זה עובד עם אלגוריתמים קוונטיים. תחום חשוב מאוד בעבודתו של קיימברידג 'קוונטית מחשוב הוא זה כימיה קוונטית. מומחים מסייעים בפתרון בעיות כגון מציאת מולקולות הנקשרות בצורה החזקה ביותר לחלבונים מסוימים.

עם זאת, כרגע יש לנו פרימיטיביים מאוד מחשב קוונטי. הם מסוגלים לבצע חישובים על מולקולות המורכבות מ 5-10 אטומים, בעוד שחברות תרופות צריכות לעבוד עם מולקולות המורכבות מ 30-40 אטומים לפחות. לכן, כיום מבצעים חישובים על שברי מולקולות ואז משתמשים בשיטות חישוב מיוחדות כדי לגלות כיצד יתנהגו שברים אלה יחד. אדוארדס אומר את זה מחשב קוונטי יהיה מהיר יותר ממחשבים קונבנציונליים בעתיד, אך הדבר החשוב ביותר הוא הדיוק. מכונות קוונטיות יעשו חישובים מדויקים הרבה יותר. כמה גדולות התקוות מחשב קוונטי are מראה את העובדה שחברות תרופות גדולות מכונות קונסורציום QuPharm נוסדה כדי להאיץ את הפיתוח של מחשבים קוונטיים לייצור תרופות. QuPharm עובדת עם הקונסורציום הכלכלי לפיתוח קוונטי (QED-C), שהוקם כדי לתמוך בפיתוח יישומי מחשוב קוונטי מסחריים למדע וטכנולוגיה. זה עובד גם עם הברית Pistoia, שמטרתה לחדש בתחום מדעי החיים להאיץ.