IBM usará computação quântica na pesquisa de novos medicamentos

Nos últimos anos, a computação quântica tem despertado um interesse crescente das instituições de saúde e empresas de tecnologia tentando determinar como isso afetará a TI e a pesquisa em saúde.

O maior avanaço na computação hoje é a convergência de bits, neurônios e qubits. Há esperança de que os computadores quânticos acabem superando até os supercomputadores mais poderosos em determinadas tarefas, como o Machine Learning. Em tese, “redes quânticas de IA” não são páreo para redes neurais rodando em poderosos computadores convencionais hoje. Nesse momento, muitos cientistas ao redor do mundo estão usufruindo desses recursos.

Recentemente, a IBM aunciou uma parceria com a Algorithmiq, startup com sede em Helsinque (Finlândia), para explorar algoritmos quânticos e tentar resolver questões complexas da área de biociências. A cooperação vai unir o setor de hardware da IBM e a experiência em software e aplicações quânticos da Algorithmiq, visando reduzir significativamente o tempo e os custos da descoberta e do desenvolvimento de medicamentos. Além disso, o trabalho vai contribuir com as iniciativas do Qiskit, SDK de código aberto para computadores quânticos, com o objetivo de promover e desenvolver um ecossistema. Como parte desse acordo, a Algorithmiq vai se tornar parte da IBM Quantum Network.

“A IBM acredita que os benefícios da Computação Quântica em áreas como a química poderão ser vistos ainda nesta década. Por isso, estamos entusiasmados em poder colaborar com a Algorithmiq para impulsionar esse setor e já comprovar os resultados promissores que a empresa alcançou até o momento, melhorando o desempenho dos algoritmos quânticos. Temos o prazer de apoiar as ações da Algorithmiq por meio da IBM Quantum Network e acreditamos que o trabalho dela pode ser fundamental ao abrir caminho para demonstrar as vantagens dos algoritmos quânticos no curto prazo”, afirma Ivano Tavernelli, líder global de algoritmos avançados para simulações quânticas da IBM Reserch.

Os pesquisadores da IBM estão trabalhando com a Algorithmiq para abordar formas de superar os principais gargalos no hardware quântico de hoje, como velocidade, precisão e escala limitadas, para grandes simulações quânticas no campo da química. As novas técnicas de medição da Algorithmiq mostraram ser capazes de reduzir o tempo de execução de algoritmos híbridos quântico-clássicos. Além disso, as estratégias de pós-processamento da Algorithmiq para mitigação de erros demonstraram melhorar significativamente a precisão de simulações quânticos na área da química.

“Ainda que liberar todo o poder das simulações quânticas exigirá provavelmente computadores quânticos tolerantes a falhas, equipamentos de curto prazo como os desenvolvidos pela IBM, combinados com nossos novos algoritmos baseados em dados informacionalmente completos, já mostram hoje avanços em direção à demonstração das vantagens da tecnologia quântica para a química. Esse é um trampolim para qualquer aplicação de computadores quânticos nos segmentos das ciências da vida”, explica Guillermo Garcia Perez, CSO e cofundador da Algorithmiq.

Em entrevista para a Forbes, Sabrina Maniscalco, CEO e cofundadora da Algorithmiq,  explica que existem algo como 10⁶³ tipos de moléculas no universo, e cada um pode eventualmente desempenhar algum papel no desenvolvimento de uma nova droga. O software da Algorithmiq, quando executado em um computador quântico, pode pesquisar todos eles com muito mais eficiência. A executiva destaca que, usando computadores convencionais, o alcance máximo ficaria na casa de 10¹⁶.

Além disso, computadores quânticos não oferecem apenas mais poder de processamento, acrescenta Maniscalco. A maneira como esses equipamentos trabalham também oferece uma combinação melhor para o processo de descoberta de medicamentos. Por operarem no nível da física quântica, funcionam exatamente da mesma maneira que as moléculas estudadas nas pesquisas de medicamente, ou seja, garante a capacidade de simular sistemas quânticos.

Fundada por uma equipe de acadêmicos, a Algorithmiq se concentra no aplicar o poder da computação quântica para que novas drogas possam ser estudadas e eventualmente levadas ao mercado, contribuindo com tratamentos médicos precisos de forma efetivamente econômica. Segundo a empresa, a chegada de um novo medicamento ao mercado leva, em média, uma década e custa cerca de US$ 1 bilhão. A Algorithmiq deseja que, com seus avanços, esses números sejam reduzidos significativamente e que os futuros remédios possam ser mais eficientes e menos nocivos.

IBM quântica

Em novembro, a IBM anunciou novos avanços nos campos de hardware e software quânticos. O principal deles é o novo processador ‘Osprey’ de 433 qubits que, segundo a empresa, vai ajudar a resolver problemas anteriormente insolúveis.

O IBM Osprey tem o maior número de qubits entre os processadores quânticos da IBM, mais do que triplicando os 127 qubits do IBM Eagle lançado em 2021. Como comparação, o número de bits clássicos que seriam necessários para representar um estado no processador IBM Osprey excede em muito o número total de átomos no universo conhecido.

Para saber mais sobre como a evolução da IBM em termos de escala, qualidade e velocidade dos sistemas, clique aqui.

Outro avanço anunciado tem a ver com ruídos em computadores quânticos, ainda um elemento importante a ser considerado na adoção dessa tecnologia. A IBM lançou uma atualização beta do Qiskit Runtime, que permite permutar velocidade por número menor de erros com uma simples opção na API. Ao abstrair as complexidades desses recursos na camada de software, ficará mais fácil incorporar a computação quântica nos fluxos de trabalho e acelerar o desenvolvimento de aplicações.

Além disso, a IBM segue avançando com seus sistemas IBM Quantum em direção à sua meta declarada de alcançar mais de 4.000 qubits até 2025. Nesse sentido, a empresa deu mais detalhes do novo IBM Quantum System Two, projetado para ser modular e flexível, combinando vários processadores em um único sistema com links de comunicação. Essa solução deve estar on-line até o final de 2023 e será um bloco de construção para supercomputação quântica.