Pierwszy szpital zainstalował komputer kwantowy


Komputer kwantowy IBM pomoże naukowcom Kliniki Cleveland (USA) w badaniach nad lekami na Alzheimeira i cukrzycę. Będzie prowadził obliczenia, z którymi nie radzą sobie klasyczne komputery.

IBM Quantum System w Klinice w Cleveland
IBM Quantum System w Klinice w Cleveland (zdjęcie: IBM)

Co to są komputery kwantowe?

Obliczenia kwantowe to technologia, która wykorzystuje prawa mechaniki kwantowej do rozwiązywania problemów zbyt złożonych dla klasycznych komputerów. Obliczenia kwantowe są znacznie szybsze, dzięki czemu czas opracowania nowego leku można w teorii skrócić setki a nawet tysiące razy. Maszyny te działają przy wykorzystaniu tzw. bitów kwantowych (qubitów), które mogą istnieć w tak zwanej superpozycji, przybierając postać jedynek i zer jednocześnie. A to oznacza, że gdy klasyczny komputer prowadzi jedno obliczenie, komputery kwantowe mogą wykonywać ich kilka. Maszyny te są jednak bardzo wrażliwe na czynniki środowiska i wymagają m.in. schłodzenia do niemal zera absolutnego, aby zapewnić stabilność quibitów.

Największą nadzieję wiąże się z komputerami kwantowymi w pracach nad nowymi lekami. Wykładniczy wzrost prędkości obliczeniowej umożliwi algorytmom uczenia maszynowego szybką identyfikację wzorców w danych zebranych od milionów pacjentów.

Do czego posłuży komputer w Klinice Clevelend?

Quantum System One firmy IBM wdrożony w Cleveland Clinic to pierwsza tego typu maszyna na świecie zaprojektowana wyłącznie do prowadzenia badań, a dokładnie – przyspieszenia odkryć w dziedzinie biomedycyny. Masywny, zamknięty w hermetycznej konstrukcji ze szkła komputer jest częścią 10-letniego projektu Cleveland Clinic-IBM Discovery Accelerator ogłoszonego w 2021 r.

W ramach współpracy zrealizowano już projekty w zakresie opracowania protokołów obliczeń kwantowych do badania i optymalizacji leków oddziałowujących na konkretne białka. Naukowcy stworzyli ulepszone modele przewidywania ryzyka chorób sercowo-naczyniowych po operacjach niekardiochirurgicznych, a także systemy sztucznej inteligencji do przeszukiwania wyników sekwencjonowania genomu i dużych baz danych leków w celu znalezienia skuteczniejszych leków na chorobę Alzheimera.

Oprócz nowych odkryć naukowych, komputer kwantowy ma też służyć do celów edukacyjnych i szkolenia nowej generacji specjalistów, którzy w przyszłości będą zajmować się prowadzeniem obliczeń kwantowych w Klinice Cleveland.

Komputer kwantowy stanął w atrium Kliniki Cleveland
Komputer kwantowy stanął w atrium Kliniki Cleveland (zdjęcie: IBM)

– Technologia kwantowa ma szansę zrewolucjonizować opiekę zdrowotną i przyspieszyć postęp w dziedzinie nowych metod leczenia i rozwiązań dla pacjentów” – mówi dr Tom Mihaljevic reprezentujący Clevelend Clinic. – Quantum i inne zaawansowane technologie obliczeniowe pomogą naukowcom usunąć wąskie gardła w naukach medycznych i znaleźć nowe metody leczenia pacjentów z takimi chorobami jak rak, Alzheimer i cukrzyca – dodaje.

CONDOR firmy IBM, pierwszy na świecie uniwersalny komputer kwantowy z ponad 1000 qubitów, zadebiutuje w 2023 roku. W tym roku IBM ma również wprowadzić na rynek Herona, pierwszą maszynę z nowej rodziny modułowych procesorów kwantowych, które według firmy mogą pomóc w produkcji komputerów kwantowych z ponad 4000 qubitów do 2025 roku.

Zobacz także: INFOGRAFIKA. Roboty chirurgiczne w Polsce