Przełom kwantowy: szybsze odkrycia leków dzięki nowej metodzie
WarsawKomputery kwantowe mają zrewolucjonizować proces opracowywania leków. Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze opracowali nową metodę matematyczną, która udoskonali symulatory kwantowe. To odkrycie może znacząco skrócić czas i zmniejszyć koszty związane z tworzeniem nowych medykamentów.
Tradycyjne komputery nie potrafią symulować złożonego kwantowego zachowania cząsteczek, co jest niezbędne w procesie opracowywania leków. Komputery kwantowe mogą przetwarzać te złożoności, jednak są ograniczone przez swój rozmiar. W chwili obecnej mogą symulować jedynie kilka atomów, co nie wystarcza do analizy dużych związków leczniczych.
Centrum Quantum for Life opracowało sposób na zwiększenie możliwości komputerów kwantowych bez potrzeby ich fizycznego powiększania. Osiągnęli to poprzez udoskonalenie oprogramowania obsługującego te maszyny. Kluczowym elementem ich metody jest nowy algorytm, który wprowadza kontrolowany szum do symulacji, co zapobiega zacięciom i zwiększa moc obliczeniową.
Przełomowe odkrycia obejmują:
- Nowe algorytmy kwantowe, które znacznie poprawiają wydajność oprogramowania.
- Możliwość symulacji złożonych zachowań molekularnych mimo obecnych ograniczeń sprzętowych.
- Szansa na przewidywanie działania leków przed próbami laboratoryjnymi, co znacznie skraca czas ich rozwoju.
To przełomowe odkrycie ma ogromne znaczenie. Jeśli się powiedzie, wykorzystanie symulacji kwantowej może stać się kluczowym elementem w procesie odkrywania nowych leków. Komputery kwantowe mogą pomóc w zrozumieniu, jak potencjalne leki zachowują się w organizmie człowieka, zanim zostaną przetestowane fizycznie. Dzięki temu metoda ta znacząco przyspieszy i obniży koszty opracowywania nowych terapii.
Przyszłe kroki dla tej technologii polegają na testowaniu algorytmów na rzeczywistych komputerach kwantowych. Jeśli okażą się one skuteczne, wkrótce mogą zostać zastosowane w praktyce, na przykład w odkrywaniu nowych leków. To znacząco zmieni branżę farmaceutyczną oraz pomoże w innych dziedzinach wymagających skomplikowanych symulacji molekularnych, takich jak nauka o materiałach.
Innowacje w dziedzinie komputerów kwantowych sprawiają, że stają się one coraz bardziej praktyczne. W miarę postępów, mogą odegrać kluczową rolę w branżach wykorzystujących modelowanie molekularne, oferując szybsze i dokładniejsze metody tworzenia niezbędnych leków. Ten rozwój będzie uważnie śledzony, ponieważ wpłynie nie tylko na badania farmaceutyczne, ale także na inne dziedziny nauki, które polegają na symulacjach molekularnych.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-50744-9i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Dylan Harley, Ishaun Datta, Frederik Ravn Klausen, Andreas Bluhm, Daniel Stilck França, Albert H. Werner, Matthias Christandl. Going beyond gadgets: the importance of scalability for analogue quantum simulators. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-50744-9Udostępnij ten artykuł