製藥巨頭羅氏公司(Roche)正在與量子計算初創公司劍橋量子計算公司(CQC)合作，尋求一種治療疾病的新方式。
這項爲期多年的合作將羅氏和CQC的專業知識相結合，大力推動量子計算在製藥相關問題上的應用，加速業界向量子優勢邁進。
此次合作是迄今爲止，在量子計算領域最具實質性的研究成果之一。
1. 爲什麼這麼做
英國當地時間1月28日，羅氏宣佈將使用CQC的專門算法[2]，模擬量子尺度的相互作用，研究治療阿爾茨海默病(Alzheimer's disease, AD)和其他疾病的新療法。
量子計算機能夠在最基本的層面上模擬現實，是快速搜尋新藥物的理想工具。當然，前提是量子計算機能夠正常工作。
2. 怎麼做
CQC沒有建造量子計算機，相反，它設計了量子算法。當在量子計算機上運行量子算法時，可以產生十分強大的洞察力。
同時，公司在量子化學領域發表了大量論文，且聘請了許多量子化學人才。去年12月，CQC還完成了4500萬美元的融資(約合人民幣2.9億)，投資者包括霍尼韋爾和IBM等。
CQC目前正在持續招聘，以推動其在製藥行業的發展。而從其招聘情況來看[3]，公司需要量子化學博士來擔任工程職位。
羅氏將用CQC的EUMEN量子化學平臺，來模擬量子尺度的相互作用，從而確定可以證明對治療疾病有效的分子組合。
EUMEN是CQC開發的一個軟件包，通過量子計算來促進藥物、特種化學品、農用化學品和功能材料的設計。
找到一種新藥物的困難程度好比大海撈針，但量子計算機可以加速這個過程。不僅能爲製藥公司節省資金，也有望更快爲患者提供新的治療方案。
3. 先前背景
在此之前，羅氏曾與牛津大學的研究生合作進行分子模擬。而就在本月初，全球領先的研發驅動製藥公司勃林格殷格翰(Boehringer-Ingelheim, BI)宣佈與谷歌達成合作協議。
羅氏還成立了“羅氏合作伙伴(Roche Partnering)”部門，該部門旨在爲羅氏面向硬件/軟件資源公司建立可能的合夥關係，同時幫助合作公司深入瞭解應用程序、工作負載及量子算法和系統所需的主要驅動因素等。
去年的一次採訪中，CQC的首席執行官Ilyas Khan表示，量子計算的影響將是深遠的，尤其是在化學和材料科學領域。
Ilyas Khan補充說，多年來，量子計算爲新療法的發現帶來了巨大希望，幫助人類與一些最具毀滅性和破壞性的疾病作鬥爭。
4. 問題點
雖然量子計算機功能強大，但仍然容易出錯且不穩定，這限制了其實用價值。這就要求開發定製算法，以充分利用量子計算機系統。
歸根結底，正如CQC的首席執行官Ilyas Khan所述，需要一個“量子系統”才能理解“量子系統”。
羅氏的全球區域負責人Mariëlle van de Pol表示[4]，量子計算帶來的可能性，將掀起製藥業的波瀾。其中，最有前途的應用之一就是模擬分子及其化學行爲，這有助於使藥物研發更快速、更精確。
也可以用於機器學習中的量子神經網絡(QNN)，從而解決類似蛋白質摺疊(protein folding)這樣的優化問題。
而在生物醫學影像分析中，量子計算機可以幫助檢測由疾病引起的拓撲變化。
Mariëlle van de Pol補充說，羅氏在2021年1月初時，就討論了有關今年將會是量子藥物研發的關鍵年份這一話題，且公司強調了量子算法和軟件將會是今年合作的重點部分。
在這個量子計算的早期發展階段，儘管量子硬件有一系列不同的體系結構、製備方法、相干時間等，但似乎還是有足夠多的選擇，且這些可供選擇的硬件性能大致相當。
參考鏈接：
[3]https://jobs.eu.lever.co/cambridgequantum
[4]https://www.nextplatform.com/2021/01/28/pharma-giant-roche-partners-for-quantum-drug-discovery/
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