药物研究会成为量子计算的第一个杀手级应用吗?

应用报道 量科网 2021-05-20 16:25

药物研究一直是个高速增长领域,这是由社会对治疗药物的迫切需求推动的。它是一个极为有利可图的业务,但同时也伴随着很高的风险。所以制药公司一直在寻找如何能更高效同时又能降低成本的药物研发方法,而新兴的量子计算技术在此方面可能会很有帮助。

药物研究会成为量子计算的第一个杀手级应用吗?

今年1月,全球最大的私人制药企业Boehringer Ingelheim透露,该公司将与Google进行合作,在其药物研发过程中利用谷歌的量子计算能力。此后不久,全球最大的制药公司罗氏(Roche)宣布与剑桥量子计算公司(CQC)达成合作,它将利用CQC开发的量子算法进行早期药物研发。

根据麦肯锡的一份报告,量子计算机具有四种与当今经典计算机不同的基本功能。它能对复杂的分子相互作用进行建模,这就是我们所说的量子模拟;优化问题,量子计算机能以前所未有的速度解决多变量问题;量子AI,利用更好的量子算法,可以改变制药和汽车等行业的机器学习方式;分解质因数,这可能会彻底改变现有的加密体制。

量子模拟和量子算法可以用来测试与改进一系列分子化学反应所需的复杂且耗时的仿真模型,这使得量子计算在制药行业的应用前景非常可观。英国剑桥量子计算公司战略与产品负责人Chad Edwards说:“谷歌认为化学将是量子计算的近期可行性应用,我们也非常看好化学。”

在量子化学研究中,使用的主要算法是变分量子本征求解器(VQE)算法。根据Edwards的介绍,该算法是量子化学领域人人都在使用的主力算法。但剑桥量子计算所使用的是一种资源效率更高的新算法,他们称为假想时间演化算法。

在谈到量子计算可能为制药研究带来的好处时,Edwards指出:“很多人得出的结论是,它将会比传统方法的更快,在其他某些领域也会如此。但我们真正的目标是要达到经典计算机无法企及的精确度。”(编译: Qtech)