制药巨头罗氏公司(Roche)正在与量子计算初创公司剑桥量子计算公司(CQC)合作，寻求一种治疗疾病的新方式。
这项为期多年的合作将罗氏和CQC的专业知识相结合，大力推动量子计算在制药相关问题上的应用，加速业界向量子优势迈进。
此次合作是迄今为止，在量子计算领域最具实质性的研究成果之一。
1. 为什么这么做
英国当地时间1月28日，罗氏宣布将使用CQC的专门算法[2]，模拟量子尺度的相互作用，研究治疗阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)和其他疾病的新疗法。
量子计算机能够在最基本的层面上模拟现实，是快速搜寻新药物的理想工具。当然，前提是量子计算机能够正常工作。
2. 怎么做
CQC没有建造量子计算机，相反，它设计了量子算法。当在量子计算机上运行量子算法时，可以产生十分强大的洞察力。
同时，公司在量子化学领域发表了大量论文，且聘请了许多量子化学人才。去年12月，CQC还完成了4500万美元的融资(约合人民币2.9亿)，投资者包括霍尼韦尔和IBM等。
CQC目前正在持续招聘，以推动其在制药行业的发展。而从其招聘情况来看[3]，公司需要量子化学博士来担任工程职位。
罗氏将用CQC的EUMEN量子化学平台，来模拟量子尺度的相互作用，从而确定可以证明对治疗疾病有效的分子组合。
EUMEN是CQC开发的一个软件包，通过量子计算来促进药物、特种化学品、农用化学品和功能材料的设计。
找到一种新药物的困难程度好比大海捞针，但量子计算机可以加速这个过程。不仅能为制药公司节省资金，也有望更快为患者提供新的治疗方案。
3. 先前背景
在此之前，罗氏曾与牛津大学的研究生合作进行分子模拟。而就在本月初，全球领先的研发驱动制药公司勃林格殷格翰(Boehringer-Ingelheim, BI)宣布与谷歌达成合作协议。
罗氏还成立了“罗氏合作伙伴(Roche Partnering)”部门，该部门旨在为罗氏面向硬件/软件资源公司建立可能的合伙关系，同时帮助合作公司深入了解应用程序、工作负载及量子算法和系统所需的主要驱动因素等。
去年的一次采访中，CQC的首席执行官Ilyas Khan表示，量子计算的影响将是深远的，尤其是在化学和材料科学领域。
Ilyas Khan补充说，多年来，量子计算为新疗法的发现带来了巨大希望，帮助人类与一些最具毁灭性和破坏性的疾病作斗争。
4. 问题点
虽然量子计算机功能强大，但仍然容易出错且不稳定，这限制了其实用价值。这就要求开发定制算法，以充分利用量子计算机系统。
归根结底，正如CQC的首席执行官Ilyas Khan所述，需要一个“量子系统”才能理解“量子系统”。
罗氏的全球区域负责人Mariëlle van de Pol表示[4]，量子计算带来的可能性，将掀起制药业的波澜。其中，最有前途的应用之一就是模拟分子及其化学行为，这有助于使药物研发更快速、更精确。
也可以用于机器学习中的量子神经网络(QNN)，从而解决类似蛋白质折叠(protein folding)这样的优化问题。
而在生物医学影像分析中，量子计算机可以帮助检测由疾病引起的拓扑变化。
Mariëlle van de Pol补充说，罗氏在2021年1月初时，就讨论了有关今年将会是量子药物研发的关键年份这一话题，且公司强调了量子算法和软件将会是今年合作的重点部分。
在这个量子计算的早期发展阶段，尽管量子硬件有一系列不同的体系结构、制备方法、相干时间等，但似乎还是有足够多的选择，且这些可供选择的硬件性能大致相当。
参考链接：
[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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