Одним из первых и наиболее перспективных приложений, которые ученые обеспечивают быстрорастущие квантовые расчеты, является новый подход к разработке лекарств. Теоретически, квантовый компьютер может устранить большую часть образцов и ошибок, связанных с процессом, чтобы помочь исследователям сосредоточиться на способах лечения агрессивных раковых заболеваний, предотвращения деменции, разрушения смертельных вирусов или даже отложенных с помощью выложенных триллионов. Продукты, пишет FD FAM в комментарии к Bloomberg.
В качестве доказательства потенциала технологии, ранее в этом году группа исследователей опубликовала статью в Nature Biotechnology, показывающую, как они могут использовать искусственный интеллект и небольшой квантовый компьютер, разработанный IBM для выявления потенциального лекарства от рака.
Хотя несколько десятков квантовых компьютеров работают в лабораториях по всему миру, они еще не достаточно продвинуты или достаточно большие, чтобы преодолеть существующие суперкомпьютеры, за исключением некоторых специальных задач тестирования. Тем не менее, в процессе возникают некоторые удивительные прыжки.
«Мы не претендуем на то, чтобы быть быстрее, дешевле, лучше или что-то в этом роде … мы показываем, что это возможно»,-сказал Алекс Чжанонков, соавтор статьи и основатель Insilico Medicine. Он сравнивает эти ранние применения с первыми полетами самолетов — необходимым для демонстрации нового способа транспорта, когда -либо считая это невозможным.
До недавнего времени квантовые компьютеры были очень ограничены своей тенденцией делать ошибки. Они используют единицы для хранения информации, называемой кубиками и их подключения, только увеличивает процент ошибок. В прошлом году Quantinuum Startup, а затем Google объявили о том, что они нашли способ решить проблему, чтобы добавление большего количества кубов сократило процент ошибок.
Хотя обычные компьютеры хранят информацию в битах, которые могут принимать значения 0 или 1, одна пушка может принимать оба значения одновременно, позволяя квантовым компьютерам обрабатывать данные в принципиально разных и часто более мощных способах.
Квантовые расчеты используют известное странное поведение квантовой физики, где атомы, светлые и субатомные частицы существуют в состояниях неопределенности, и их положение может даже напоминать волну, а не одну точку в пространстве.
Кубиты могут быть созданы по -разному — от электронов, перемещающихся через супер -охлаждаемые материалы до атомов, расположенных на месте лазерами. Большинство текущих систем соединяют только несколько кубиков, но в декабре Google достиг важной стадии, внесли исправления ошибок в 105 кубической системе. Если этот подход может быть запланирован на тысячи кубиков, ученые считают, что он может революционизировать способ, которым мы справляемся со сложностью реального мира, позволяя прорывать в медицине, хранение энергии, высокоэффективные солнечные батареи, космические костюмы следующих генераций.
Увлекательно, как быстро эта область развивается, прокомментировал Брайан Демарко, физик, который изучает квантовые расчеты в Университете Иллинойса.
В лаборатории Демарко исследователи создают кубики из вращения отдельных атомов. По его словам, эти атомы могут быть изолированы из окружающей среды настолько хорошо, что их квантовое поведение доминирует, что позволяет использовать их в качестве квантовых расчетов.
Ученые, участвующие в изучении препарата для рака, использовали систему с 16 кубиками, чтобы найти новую молекулу, способную связываться с белком, называемым KRAS. Белок трудно нацелить с уже доступными лекарствами.
Кристоф Горгула, биолог в детской больнице Св. Иуды в Мемфисе, говорит, что исследователи в конечном итоге надеются определить действие, которое препарат будет выполнять, а затем использовать квантовые компьютеры для поиска правильных молекул для этой задачи. Он утверждает, что количество лекарств, которые потенциально могут быть разработаны в рамках этого процесса, может быть описано как 10, а затем около 60 нулей.
Дело не столько в том, что квантовый компьютер быстрый, говорит он, но и говорит о языке материи, поэтому для достижения того же места требуется меньше шагов. «На этом атомном уровне квантовая механика контролирует, что происходит … Как движутся атомы, как они взаимодействуют и как сильно», -сказал Горгула, один из соавторов исследования.
Демарко соглашается. «Причина, по которой протоны, нейтроны и электроны могут быть расположены в атомах, — это квантовая физика», — сказал он. По его словам, правила химии иногда достаточны, но часто терпят неудачу. Квантовая физика предлагает основную формулу — уравнение Шродингера — для прогнозирования поведения материи. Проблема заключается в том, что он непринужден для сложных молекул, которые строят наши тела, и решение этих проблем с обычными компьютерами займет миллионы лет.
Ученые неохотно предсказывают, когда квантовые компьютеры смогут ускорить обнаружение лекарств, химических веществ и новых материалов, но многие предсказывают, что это произойдет в течение десятилетия. В прошлом месяце DARPA начала свою «квантовую инициативу сравнительного анализа», направленную на обрисование промышленно полезного квантового компьютера к 2033 году.
Для продолжения прогресса в этом районе необходимы дополнительные исследования, чтобы Соединенные Штаты могли сохранить свое место в гонке. На прошлой неделе некоторые из лидеров в отрасли предстали перед Конгрессом, чтобы выступить за продолжение государственной поддержки.
Неопределенность является частью природы науки — мы не всегда можем предсказать, куда нас приведет усилия или сколько времени потребуется, чтобы получить практические результаты. Одна вещь, которую мы можем предсказать, это то, что отказ гарантии, которые мы будем отставать, заключает Флам.
Любая новость — это актив, следите за Investor.bg и в С
