IBM передала свой квантовый компьютер для медицинских исследований. Похожая на люстру машина поможет избежать будущих пандемий

Автор:
Дмитрий Мирончук
Дата:

IBM Research / Flickr

Американский производитель электроники IBM предоставил Кливлендской клинике в США свой первый коммерческий квантовый компьютер — вычислительную машину, которая многократно превосходит возможности классических компьютеров, однако требует особого обслуживания. Ученые из клиники будут использовать систему для борьбы с будущими пандемиями.

Об этом пишет Business Insider.

Установка и обслуживание квантовых компьютеров чрезвычайно сложные и дорогие. Для обеспечения бесперебойной работы необходимо поддерживать температуру машины на уровне менее -270 °С, что требует отдельной инфраструктуры и ресурсов, недоступных большинству организаций.

Квантовый компьютер поможет исследователям из Глобального центра исследования патогенов и глобального здравоохранения Кливлендской клиники расширить знания о вирусах и иммунном ответе людей для защиты от будущих пандемий и других угроз человечеству.

В то же время машина будет служить и для решения нынешнего коронавирусного кризиса.

Сейчас производитель IBM соревнуется с Honeywell, Google, Microsoft и другими компаниями в гонке по вынесению квантовых компьютеров за пределы академических экспериментов и внедрение их технологий в повседневную жизнь. На этой неделе Honeywell заявила, что в течение следующих двух лет квантовые компьютеры разовьют настолько, что они смогут навсегда вытеснить классические.

Как отмечают исследователи Google, их квантовый компьютер выполняет за 200 секунд вычисления, которые у обычного займут 10 тысяч лет, и еще несколько миллионов на проверку.

Что такое квантовый компьютер?

IBM Research / Flickr

Традиционные компьютеры оперируют миллионами бит, каждый из которых находится в состоянии «включено» или «выключено». Это хорошо работает для бытовых нужд человечества, однако реальный мир переполнен неопределенностями, и классические вычисления для этого не годятся.

Кубиты, которыми оперирует квантовый компьютер, могут быть одновременно в обоих состояниях или в промежуточном. Издание сравнивает биты и кубиты с монеткой: если подбросить ее, мы получим орла или решку, и это будет классическое вычисление, в котором каждый бит — одна из двух сторон монетки. Однако, если закрутить монетку, придется предполагать оба варианта сразу — это и есть квантовое вычисление.

Таким образом, квантовый компьютер может учитывать неопределенность для решения таких задач, которые традиционный компьютер решал бы много лет. Он пригодится в частности для моделирования таких сложных структур, как фармацевтические препараты или новые вирусы.

Внешне квантовый компьютер выглядит как люстра из медных трубок и шнуров. Его ядро — это сверхпроводящий чип. Такие компьютеры вообще нельзя сравнивать с классическими — они используют другие языки программирования, пишет Deutsche Welle.

Как квантовый компьютер поможет медикам?

IBM Research / Flickr

В компании IBM убеждены, что их разработка может повлиять на решение ключевых проблем здравоохранения — открытие новых лекарственных формул, углубление понимания сложных данных и тому подобное. В Кливлендской клинике отмечают, что коронавирус является примером того, с чем будет работать квантовый компьютер, однако реальной целью будет предотвращение новых пандемий.

Квантовые вычисления можно использовать для моделирования взаимодействия вирусов с клетками организма, определения важных симптомов, чтобы выявить больных, быстрого диагностирования и разработки методов лечения. Также новые компьютеры могут помочь в генетическом анализе вируса, что ускорит результаты тестов.

Также квантовые компьютеры могут анализировать огромные объемы данных для определения вспышек болезней еще до того, как врачи смогут их увидеть. Еще одна сфера, в которой новая технология может помочь выиграть время — это клинические исследования, которые могут сократиться до нескольких месяцев.

IBM Research / Flickr