Kwant, najmniejsza ilość czegoś we wszechświecie, może wywołać najbardziej znaczącą rewolucję w historii medycyny. Jak? Przyspieszając odkrywanie nowych leków poprzez obliczenia kwantowe.
Jean-Philippe Piquemal jest jedną z kluczowych postaci napędzających postęp w dziedzinie medycyny za pomocą obliczeń kwantowych.
Jako dyrektor Laboratorium Chemii Teoretycznej na Sorbonie i francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS) rzuca światło na to, w jaki sposób farmacja kwantowa może dać nadzieję w przypadku trudnych chorób.
Dlaczego obliczenia kwantowe mogą przyspieszyć odkrywanie nowych leków
Obliczenia kwantowe działają na zasadach mechaniki kwantowej, wykorzystując kubity jako podstawowe jednostki zamiast klasycznych bitów.
W klasycznym przetwarzaniu bity pełnią funkcję przełączników binarnych, mogących wynosić 0 lub 1, co przypomina włączanie i wyłączanie włącznika światła.
Jednak kubity wykazują unikalną właściwość zwaną superpozycją, która pozwala im istnieć w wielu stanach jednocześnie, podobnie jak magiczne przełączniki.
Ta cecha umożliwia komputerom kwantowym rozwiązywanie złożonych problemów znacznie szybciej niż ich klasyczne odpowiedniki, wykonując jednocześnie wiele obliczeń.
Potencjalne zastosowania tej technologii są ogromne, szczególnie w takich dziedzinach jak medycyna. Komputery kwantowe mogą usprawnić zadania, takie jak symulowanie interakcji molekularnych podczas opracowywania leków lub modelowanie skomplikowanych wzorców pogodowych, co może prowadzić do szybszych przewidywań i odkryć.
„Ta nowa nauka opiera się na nowych algorytmach, które są potężniejsze, szybsze i silniejsze” – powiedział Piquemal.
„Kiedy będziemy mieli te nowe komputery, ta nowa technologia umożliwi osiągnięcia wykraczające poza nasz obecny zasięg”.
W medycynie przekłada się to na możliwość tworzenia cząsteczek w komputerze, a nie w laboratorium.
„Obliczenia kwantowe są bardzo skuteczne w radzeniu sobie ze zjawiskami na poziomie mechaniki kwantowej” – wyjaśnił Piquemal.
„Jeśli występuje mutacja genetyczna, można ją teraz naprawić, ale zmiana musi nastąpić na poziomie sekwencji genu. Sekwencja ta jest zasadniczo sekwencją atomów”.
W poszukiwaniu spersonalizowanych zabiegów
Piquemal dodaje, że głównym celem jest odkrycie leków pozwalających leczyć choroby oporne na tradycyjne metody leczenia, takie jak niektóre nowotwory czy wirusy.
„Marzeniem naukowca byłoby dostosowanie leku do każdego pacjenta” – powiedział TylkoGliwice.
Jednak technologia nie osiągnęła jeszcze tego etapu.
„To trochę jak moment ze Sputnikiem. Na horyzoncie widać przełomy. To byłby przełomowy moment. Będzie obejmował projekty w całości wspomagane przez komputery kwantowe” – powiedział Piquemal.
Szacuje, że osiągnięcie tego zajmie od dwóch do dziesięciu lat.
„Istnieje dowód zasadności” – dodał.
