מחשוב קוונטי בשירות הרפואה: פריצת הדרך שתשנה את פיתוח התרופות

IBM and Cleveland Clinic

חוקרים של ענקית המחשוב IBM ביחד עם חוקרי מכון המחקר הרפואי Cleveland Clinic ומעבדת המחקר היפנית RIKEN , הודיעו על פריצת דרך בתחום המחשוב הקוונטי, לאחר שהצליחו לבצע סימולציה גדולה של מולקולה ביולוגית בעלת משמעות באמצעות חומרה קוונטית. החוקרים הצליחו לדמות מולקולה של חלבון הכוללת כ-12,635 אטומים באמצעות שילוב של מחשב קוונטי ומערכות מחשוב-על קלאסיות מהעוצמתיות בעולם, גישה המכונה מחשוב על ממוקד קוונטום (Quantum-Centric Supercomputing).

האתגר המרכזי בסימולציה של חלבונים מורכבים נובע מהמורכבות הגבוהה של חישוב המבנה האלקטרוני שלהם, שהולכת וגדלה ככל שמספר האטומים עולה, עד לרמה שבה מחשבים קלאסיים לבדם, וגם מחשבי-על, מתקשים להתמודד עם אתגר החישוב באופן ישים. הפתרון שפיתחו החוקרים מחלק את החישוב בין מערכות קלאסיות למחשב קוונטי: חלקים פשוטים יחסית של החישוב מבוצעים על מחשב על (קלאסי) בעוד החלקים המורכבים יותר מעובדים באמצעות מחשב קוונטי.

לדברי החוקרים, הגישה ההיברידית הזו מאפשרת להתמודד עם סימולציה של מערכות ביולוגיות גדולות ומורכבות יותר מאי פעם, ומהווה צעד משמעותי לקראת שימוש מעשי במחשוב קוונטי בתחומים כמו גילוי תרופות, כימיה וחומרים מתקדמים.

למרות ההתקדמות, החוקרים מדגישים כי עדיין לא מדובר בעליונות קוונטית מלאה על מחשבים קלאסיים, אלא בהתקדמות הדרגתית ביכולת לפתור בעיות מדעיות מורכבות.

ב-IBM מציינים כי השילוב בין מחשוב קוונטי למחשוב-על קלאסי צפוי להיות המפתח לדור הבא של פתרונות חישוביים, שיאפשרו להתמודד עם בעיות שלא ניתנות לפתרון כיום.