Πώς ο κβαντικός υπολογιστής μπορεί να ωφελήσει την ανακάλυψη φαρμάκων

Το 2022, η αγορά ανακάλυψης φαρμάκων αποτιμήθηκε στα 55,46 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και μέχρι το 2032, ο αριθμός αυτός αναμένεται να είναι υπερδιπλάσιος στα 133,11 δισεκατομμύρια δολάρια. Πρόκειται για ένα τεράστιο χρηματικό ποσό, ωστόσο, μετά από γεγονότα όπως το COVID-19, γνωρίζουμε τώρα ότι ο χρόνος είναι εξίσου κρίσιμος στον τομέα της ανακάλυψης φαρμάκων.

Με την ανακάλυψη νέων φαρμάκων να διαρκεί έως και μια δεκαετία και το κόστος ανάπτυξης να αυξάνεται, ο κβαντικός υπολογισμός μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο σε αυτόν τον τομέα. Όσον αφορά τις περιπτώσεις κβαντικής χρήσης, η ανάπτυξη αντιιικών φαρμάκων ευρέος φάσματος θα έχει άμεσα οφέλη. Η φαρμακευτική βιομηχανία γίνεται ολοένα και πιο ψηφιακή, με στόχο τη βελτιστοποίηση και τη διατήρηση των διαδικασιών καθ’ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής της ανάπτυξης για τη μείωση του χρόνου και του κόστους πόρων, ευθυγραμμιζόμενη με την εμφάνιση καινοτόμων υπολογιστικών τεχνολογιών.

Ποια είναι τα ρεαλιστικά κβαντικά οφέλη για τις βιοεπιστήμες;

Πρώτον, η ανακάλυψη ενώσεων φαρμάκων με κβαντικούς υπολογιστές θα πάρει αισθητά λιγότερο χρόνο από ό,τι σε έναν κλασικό

επα

γγελματικό υπολογιστή, συμπιέζοντας την έρευνα για τη δημιουργία ποιοτικών οδηγών από χρόνια σε μερικούς μήνες ή εβδομάδες.

Βασική δραστηριότητα των φαρμακευτικών εταιρειών είναι η ανάπτυξη θεραπειών που θα θεραπεύουν ή θα θεραπεύουν δύσκολες ασθένειες. Οι κλασικοί υπολογιστές έχουν περιορισμένη υπολογιστική ισχύ και η πρόβλεψη ακριβούς μοριακής συμπεριφοράς θα μπορούσε να πάρει χρόνια για να υπολογιστεί με ακρίβεια. Ο κβαντικός υπολογιστής μπορεί να μειώσει σημαντικά την πρώιμη ανακάλυψη φαρμάκων και να βελτιστοποιήσει τον κύκλο ανάπτυξης, μειώνοντας σημαντικά τον χρόνο για την κλινική.

Ο κβαντικός υπολογιστής είναι ιδανικός για τη βελτιστοποίηση αυτής της διαδικασίας, με το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του κβαντικού υπολογισμού να είναι η αύξηση της ακρίβειας των υπολογισμών πέρα ​​από αυτή οποιουδήποτε κλασικού υπολογιστή. Αυτό σημαίνει ότι η ποιότητα των ενώσεων που σχεδιάζονται υπολογιστικά θα βελτιωθεί.

Η ανακάλυψη φαρμάκων περιλαμβάνει πολλά στάδια και ο χρόνος και το κόστος ποικίλλουν μεταξύ τους, αλλά το μέσο κόστος για την κυκλοφορία ενός νέου φαρμάκου στην αγορά είναι 1,3 δισεκατομμύρια δολάρια. Η δυνατότητα μείωσης του κόστους είναι τεράστια. Ωστόσο, παρ’ όλα αυτά, μόνο το 10% των φαρμάκων τελικά περνούν τη φάση της δοκιμής στο τέλος.

Το Quantum θα είναι σε θέση να ενισχύσει σημαντικά την έρευνα και την ανάπτυξη στην ανακάλυψη φαρμάκων, αλλά η βελτιστοποίηση των κλινικών δοκιμών και η ελαχιστοποίηση του κινδύνου δαπανηρών αποτυχιών θα αποκομίσουν επίσης οφέλη. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης φαρμάκων, οι φαρμακευτικές εταιρείες υιοθετούν μερικές φορές προσεγγίσεις δοκιμής και λάθους, επειδή η ταχύτητα του να γίνει αυτό υπερβαίνει το κόστος της αναμονής για να πραγματοποιηθούν οι τρέχοντες κλασικοί υπολογισμοί υπολογιστών. Οι κβαντικοί υπολογιστές είναι σε θέση να παράγουν πολύ πιο γρήγορα και με ακρίβεια προγνωστικά δεδομένα, μειώνοντας τον χρόνο, εξαλείφοντας τις εικασίες και, κατά συνέπεια, μειώνοντας το κόστος.

Ποια είναι τα εμπόδια;

Ωστόσο, ενώ οι κβαντικοί υπολογιστές βρίσκονται σε άνοδο, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένα εμπόδια που εμποδίζουν τις εταιρείες να υιοθετήσουν τους κβαντικούς υπολογιστές.

Πρώτον, η ενοποίηση των κβαντικών υπολογιστών με την υπάρχουσα υποδομή πληροφορικής είναι ένα πολύπλοκο έργο. Παρά το γεγονός ότι είναι πιο προηγμένοι, οι κβαντικοί υπολογιστές αναπτύσσονται ξεχωριστά από τους κλασσικούς υπολογιστές, γεγονός που καθιστά την ενσωμάτωση πιο δύσκολη.

Δεύτερον είναι η έλλειψη ταλέντου. Πολλές επιχειρήσεις δεν έχουν την τεχνογνωσία για να ενσωματώσουν την τεχνολογία στις ροές εργασίας τους, καθιστώντας την κβαντική υιοθέτηση πολύ πιο δύσκολη. Το ταλέντο είναι περιορισμένο στον κβαντικό χώρο και η αλυσίδα εφοδιασμού είναι πολύ στενή για να καλύψει τη ζήτηση. Μόλις το ταλέντο εμφανιστεί, μπορεί να χρειαστούν χρόνια για να αναπτυχθεί η κατανόηση του κβαντικού στην επιχείρηση, καθιστώντας την έγκαιρη υιοθέτηση πολύ πιο κρίσιμη.

Τέλος, ο κβαντικός υπολογισμός βρίσκεται επί του παρόντος στο στάδιο ανάπτυξης και το κβαντικό υλικό υπόκειται σε θόρυβο και σφάλματα, καθιστώντας τους αλγόριθμους δυσεπίλυτους για τις τρέχουσες και τις άμεσες μελλοντικές συσκευές. Η ανάπτυξη νέων μεθόδων και αλγορίθμων που υπολογίζουν τον τρέχοντα θόρυβο και τα σφάλματα θα συμβάλει στον μετριασμό των γενικών εξόδων μέτρησης.

Πότε να επενδύσετε στον κβαντικό υπολογιστή;

Οι κβαντικοί υπολογιστές βρίσκονται ακόμη στο αρχικό τους στάδιο και υπάρχουν εμπόδια και εμπόδια στην επιχειρηματική χρήση, αλλά αυτό δεν εμποδίζει τις εταιρείες να επενδύσουν. Η Quantum αναμένεται να έχει λειτουργικό εισόδημα έως και 850 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2050 και θα είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την ανακάλυψη φαρμάκων, την τιμολόγηση της χρηματοοικονομικής αγοράς και την τεχνητή νοημοσύνη και το ML.

Ο τομέας της βιοεπιστήμης είναι μεταξύ των βιομηχανιών που πιθανότατα θα δουν πρώιμο κβαντικό αντίκτυπο και θα καταγράψουν επενδύσεις. Ενώ η προσέλκυση και η εκπαίδευση ταλέντων μπορεί να διαρκέσουν χρόνια, τα μακροπρόθεσμα οφέλη αναμένεται να αποκομιστούν με κορυφαίους τομείς που ενδέχεται να κερδίζουν 1,3 τρισεκατομμύρια δολάρια σε αξία έως το 2035.

Λαμβάνοντας αυτό υπόψη, είναι σημαντικό για τις επιχειρήσεις να επενδύσουν στο κβαντικό όσο το δυνατόν νωρίτερα. Το να ξεπεραστούν τα εμπόδια, όπως η στρατολόγηση σχετικών ταλέντων και η ενσωμάτωση συστημάτων απαιτεί χρόνο. Η ανάληψη δράσης τώρα θα δώσει στους πρώτους χρήστες ένα προβάδισμα για την αντιμετώπιση αυτών των πολύπλοκων προβλημάτων.

Επιπλέον, η κβαντική έρευνα εξελίσσεται συνεχώς και καταδεικνύει πολλά μακροπρόθεσμα οφέλη στον τομέα της βιοεπιστήμης. Για παράδειγμα, κβαντικοί αλγόριθμοι όπως ο FAST-VQE του Kvantify, ο οποίος έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί πολύπλοκη

χημεία

και να βρίσκει την

ενέργεια

σε ένα χημικό σύστημα, αναπτύσσονται ήδη σήμερα και υπόσχονται πολλά για το μέλλον.

Συνολικά, είναι σημαντικό για τις εταιρείες να αρχίσουν να επενδύουν στο να είναι κβαντικά έτοιμες τώρα, ώστε να μην υπάρχει χάσμα μεταξύ της ετοιμότητας λύσεων και της αδυναμίας των επιχειρήσεων να επωφεληθούν. Επιπρόσθετα, αξίζει να σημειωθεί ότι υπάρχουν κβαντικές εταιρείες εκεί έξω που είναι πρωταρχικές για τις επιχειρήσεις και μπορούν να βοηθήσουν επιχειρήσεις που δεν διαθέτουν τους πόρους ή το ταλέντο.

Οι πρώιμες επενδύσεις σε ταλέντα και υποδομές θα έχουν σημαντικές αποδόσεις, συμπεριλαμβανομένων κερδών/εξοικονόμησης εσόδων και εξοικονόμησης χρόνου, καθώς η κβαντική πληροφορική εξελίσσεται περαιτέρω, διευρύνοντας το χάσμα μεταξύ των κβαντικών εταιρειών που υιοθετούν την κλασσική πληροφορική. Καθώς οι επενδύσεις αυξάνονται, ιδιαίτερα στον τομέα των βιοεπιστημών και της ανακάλυψης φαρμάκων, γίνεται πιο σημαντικό από ποτέ για τις εταιρείες να επενδύσουν για να αποτρέψουν τον εαυτό τους από το να μείνουν πίσω από τον ανταγωνισμό ή ακόμα και να προηγηθούν.

Παραθέσαμε τις καλύτερες υπηρεσίες υπολογιστικού νέφους


.