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As empresas farmacêuticas estão investindo em computação quântica para encontrar novos medicamentos

Ações recentes de gigantes de TI como o Google e empresas farmacêuticas sugerem que a primeira aplicação realmente útil de computadores quânticos relacionada ao trabalho em novos cálculos drogas poderia ser. Computador quântico terá - pelo menos teoricamente - um desempenho que não pode ser alcançado por computadores clássicos. Isso decorre diretamente do princípio de como eles funcionam. Além disso, uma pequena excursão ao Mundo Qubit:

Fonte da imagem: Pixabay

A menor unidade de informação é um pouco. É representado por "0" ou "1". Se imaginarmos um conjunto de três bits, cada um dos quais pode armazenar o valor "0" ou "1", podemos criar 8 combinações diferentes de uns e zeros (2 ^ 3). No computador clássico, entretanto, só podemos escrever uma dessas combinações em um determinado momento e só realizaremos cálculos em uma delas. no Computador quântico entretanto, não temos bits, mas bits quânticos, qubits. E das leis de mecânica quântica sabemos que o qubit não tem um valor fixo. Portanto, pode assumir os dois valores ao mesmo tempo: "0" e "1". Isso é conhecido como superposição. E isso significa que podemos armazenar todas as combinações possíveis de zeros e uns a qualquer momento e usá-las para realizar cálculos. Isso, por sua vez, mostra que um computador quântico de três bits - pelo menos em teoria - é oito vezes mais rápido do que um computador clássico de três bits. Uma vez que temos 64 bitsprocessadores usar, é fácil calcular que um 64-bitComputador quântico... 18 trilhões (2 ^ 64) de vezes mais rápido do que um computador clássico.


A única questão que permanece é: por que alguém precisaria de tanta capacidade de computação? Acontece que eles seriam muito úteis para as empresas farmacêuticas. E essas empresas obviamente sabem disso muito bem. Suas ações recentes testemunham isso. Em janeiro houve o maior evento privado As empresas farmacêuticas A Boehringer Ingelheim anunciou que está trabalhando com o Google para Computador quântico para ser usado em pesquisa e desenvolvimento. Naquele mesmo mês, a Roche, maior farmacêutica mundial, anunciou que já o utilizava há algum tempo Computação Quântica Cambridge trabalhando juntos para Algoritmos quânticos pela primeira vez Pesquisa de drogas para desenvolver.


Atualmente são convencionais para este tipo de pesquisa Sistema de computação de alto desempenho (HPC)e gosta Supercomputador usava. O limite superior das capacidades atuais do HPC é a computação de precisão em moléculas com uma complexidade semelhante à de uma molécula de cafeína, diz Chad Edwards, diretor da Cambridge Quantum Computing. A molécula de cafeína consiste em 24 átomos. Na farmácia, lidamos com moléculas muito maiores, proteínas compostas por milhares de átomos. Se quisermos entender como os sistemas funcionam de acordo com os princípios da mecânica quântica, ou seja, como a química funciona, precisamos de máquinas que usem a mecânica quântica no trabalho, acrescenta Edwards. Cambridge Quantum Computing é incapaz de construir computadores quânticos. Funciona com Algoritmos quânticos. Uma área muito importante do trabalho da Cambridge Quantum Computing é que Química Quântica. Os especialistas ajudam a resolver problemas como encontrar as moléculas que se ligam mais fortemente a certas proteínas.


No entanto, no momento temos alguns muito primitivos Computador quântico. Eles são capazes de realizar cálculos em moléculas compostas de 5 a 10 átomos, enquanto as empresas farmacêuticas precisam trabalhar com moléculas compostas de pelo menos 30 a 40 átomos. Portanto, cálculos estão sendo realizados em fragmentos de moléculas e, em seguida, métodos de cálculo especiais são usados ​​para descobrir como esses fragmentos se comportarão juntos. Edwards diz que Computador quântico será mais rápido do que os computadores convencionais no futuro, mas o mais importante é a precisão. As máquinas quânticas farão cálculos muito mais precisos. Quão altas são as esperanças em Computador quântico Isso mostra o fato de grandes empresas farmacêuticas serem chamadas de consórcio QuPharmGenericName fundada para acelerar o desenvolvimento de computadores quânticos para a fabricação de medicamentos. A QuPharm trabalha com o Quantum Economic Development Consortium (QED-C), que foi fundado para apoiar o desenvolvimento de aplicativos comerciais de computação quântica para ciência e tecnologia. Também trabalha com a Pistoia Alliance, que visa inovar no Ciências da Vida acelerar.