Vindecarea unor boli „incurabile” este deja mai aproape datorită computerelor cuantice

cuantice

Pentru a rezolva majoritatea problemelor pe care oamenii de știință speră să le abordeze în viitor cu computere cuantice capabile să-și corecteze propriile erori, cum ar fi cele de optimizare, din domeniul criptografiei sau al inteligenței artificiale, va fi necesar să avem câteva milioane de cubiți 

Poate chiar sute de milioane de cubiți. Cel mai avansat procesor cuantic în prezent este al IBM și are puțin peste o mie de cubiți, ceea ce înseamnă că mai sunt multe provocări tehnologice de rezolvat.

Interesant este că nu există o singură cale de a parcurge acest drum. Organizațiile care fac cercetări în domeniul calculului cuantic lucrează la mai multe tehnologii de cubiți diferiți, fiecare dintre acestea aflându-se într-un stadiu de dezvoltare diferit. IBM, Intel și Google sunt câteva dintre marile companii care au mizat pe cubiții superconductori, dar au făcut-o și alte companii mult mai mici, precum Atlantic Quantum, IQM, Anyon Systems, Rigetti Computing sau Bleximo.

De fapt, dacă ne limităm la numărul de companii care lucrează la acest tip de biți cuantici, este rezonabil să concluzionăm că aceasta este tehnologia care beneficiază de cel mai mare sprijin și de cele mai mari investiții, deci, într-un fel, este cea care se află în frunte. Probabil că această strategie este cea care ne va ajuta să avem mai mulți cubiți, dar este și mai predispusă la erori decât cubiții cu capcane ionice, care sunt una dintre alternativele la supraconductori. În plus, acești ultimi cubiți se caracterizează prin faptul că funcționează la o temperatură de aproximativ 20 milikelvin, adică aproximativ -273 grade Celsius, cu scopul de a opera cu cel mai mare grad de izolare posibil față de mediul înconjurător.

Capcanele ionice sunt excelente pentru proteine

Capcanele ionice sunt în prezent principala alternativă la cubiții superconductori. Aceasta este tehnologia la care lucrează, printre alte companii, IonQ și Honeywell, și se caracterizează prin utilizarea atomilor ionizați și, prin urmare, cu o sarcină electrică globală neutră. Această proprietate permite menținerea lor izolate și confinate în interiorul unui câmp electromagnetic, deși acesta este doar punctul de plecare. Vindecarea unor boli „incurabile” este deja mai aproape datorită computerelor cuantice

De aici, IonQ acționează asupra stării cuantice a cubitilor săi cu capcane de ioni, răcindu-i pentru a reduce nivelul de zgomot computacional și utilizând lasere imediat după aceea pentru a opera cu ei. Cu toate acestea, nu utilizează un singur laser, ci unul pentru fiecare ion, precum și un laser global care acționează simultan asupra tuturor ionilor. Honeywell utilizează, de asemenea, atomi ionizați și lasere, dar procedura pe care o folosește pentru a stabili întrețeserea dintre doi ioni și pentru a acționa asupra acestora cu un laser este diferită de cea utilizată de IonQ.

Pentru oamenii de știință, este esențial să înțeleagă plierea proteinelor care declanșează Alzheimer sau Parkinson.

Tocmai o echipă de cercetători din această din urmă companie și din compania germană emergentă specializată în calcul cuantic Kipu Quantum au utilizat un computer cu capcane ionice de 36 de cubiți pentru a realiza ceva uimitor: rezolvarea problemelor de pliere a proteinelor cu până la 12 aminoacizi. Pentru a realiza acest lucru, au proiectat o metodă de optimizare cuantică care urmărește să găsească configurația optimă a plierii proteinelor.

Exprimat în acest fel, pare complex, și chiar este, dar ceea ce este cu adevărat important și merită reținut este că aceste computere cuantice, datorită algoritmului adecvat, sunt capabile să ajute oamenii de știință să înțeleagă mecanismul de pliere a proteinelor care declanșează boli precum Alzheimer sau Parkinson. Iar înțelegerea acestui fenomen este primul pas către elaborarea unui tratament eficient.

Acest rezultat este foarte promițător, dar mai este încă mult de lucru pentru ca computerele cuantice să ne ajute în lupta împotriva acestor boli. Pe de o parte, modelele de pliere trebuie să evolueze pentru a deveni mai fiabile și mai realiste. În plus, algoritmul clasic responsabil de rafinarea rezultatelor furnizate de algoritmul cuantic trebuie să fie mai precis. Cu toate acestea, munca acestor cercetători este un punct de plecare extrem de promițător.