Il quantum computing entra nella ricerca farmaceutica: simulata una proteina da oltre 12.000 atomi

Il quantum computing entra nella ricerca farmaceutica: simulata una proteina da oltre 12.000 atomi

Il quantum computing entra nella ricerca farmaceutica: simulata una proteina da oltre 12.000

Il 5 maggio #IBM ha annunciato un traguardo storico insieme a #ClevelandClinic #RIKEN: per la prima volta, un sistema di #QuantumCentricSuperomputing è riuscito a modellare una proteina biologicamente significativa composta da 12.635 atomi.

La corsa al futuro della #RicercaFarmaceutica passa sempre più al #QuantumComputing. E questa volta non si tratta di una semplice dimostrazione teorica. 

Il 5 maggio #IBM, insieme alla #ClevelandClinic e a #RIKEN, ha pubblicato uno studio che segna un nuovo record nel mondo della #SimulazioneMolecolare: una proteina da 12.635 atomi è stata simulata grazie all’utilizzo combinato di supercomputer classici e calcolatori quantistici.

Si tratta della simulazione biologica più grande mai realizzata finora con hardware quantistico, un risultato che potrebbe accelerare enormemente la scoperta di nuovi farmaci e migliorare la comprensione dei meccanismi molecolari più complessi.

#QuantumComputing e biologia: perchè questo risultato conta davvero

Fino a oggi, simulare con precisione il comportamento di grandi proteine rappresentava uno dei principali limiti della ricerca computazionale. Le molecole biologiche sono estremamente complesse e, con l’aumentare del numero di atomi coinvolti, anche il supercomputer tradizionali iniziano a incontrare forti difficoltà nella gestione dei calcoli.

Qui entra in gioco il lavoro di #IBM Quantum e dei suoi partner. Attraverso un approccio chiamato #QuantumCentricSupercomputing, i ricercatori hanno distribuito il lavoro tra sistemi classici e calcolatori quantistici, sfruttando i punti di forza di entrambe le tecnologie.               

I processi di #IBM Quantum Heron da 156 qubit hanno elaborato le parti più complesse della simulazione, mentre i supercomputer #Fugaku e #Miyabi-G hanno ricostruito l’intero modello molecolare, permettendo di ottenere una rappresentazione estremamente avanzata dalla proteina studiata.

Un salto tecnologico enorme in soli sei mesi

Uno degli aspetti più sorprendenti dello studio riguarda la velocità con cui questa tecnologia sta evolvendo.

Solo pochi mesi fa, lo stesso framework era riuscito a simulare una mini-proteina da 303 atomi. Oggi, grazie al nuovo algoritmo ibrido #EWFTrimSQD, il sistema è arrivato a gestire strutture circa 40 volte più grandi, migliorando anche l’accuratezza dei calcoli fino a 210 volte.

Secondo Jay Gambetta, direttore di #IBMResearch:

“Per anni il quantum computing è stato una promessa. Oggi sta iniziando a produrre risultati concreti per la scienza.”

Questa evoluzione dimostra come il settore stia rapidamente passando dalla fase sperimentale a quella applicativa, con risultati che iniziando ad avere un impatto reale nella #RicercaScientifica.

Cosa cambia per la scoperta di farmaci

L’impatto potenziale di questo risultato è enorme.

Uno dei problemi più costosi nella #RicercaFarmaceutica è prevedere in modo accurato come un farmaco possa legarsi a una proteina bersaglio. Oggi questo processo richiede anni di sperimentazioni, simulazioni estremamente complesse e investimenti miliardari.

La possibilità di simulare questi comportamenti con maggiore precisone grazie ai calcolatori quantistici potrebbe ridurre significativamente tempi e costi nello sviluppo di nuove terapie, accelerando la fase di ricerca e aumentando l’affidabilità delle #SimulazioniMolecolari già nelle prime fasi dello studio.

Nel lungo periodo, questa tecnologia potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere meglio reazioni enzimatiche, meccanismi farmacologici e interazioni biologiche oggi difficili da simulare con i metodi tradizionali.

Il #QuantumComputing entra nella scienza reale

Per anni il progresso del #QuantumComputing è stato raccontato soprattutto attraverso numeri tecnici: qubit, porte logiche e tassi di errore.

Oggi però qualcosa sta cambiando.

Il valore di queste tecnologie inizia a essere misurato anche in base alla loro capacità di affrontare problemi scientifici concreti. E la simulazione di una proteina da oltre 12.000 atomi rappresenta uno dei segnali più importanti di questa trasformazione.

Con questo risultato, #IBM, la #ClevelandClinic e #RIKEN mostrano come il #QuantumComputing possa diventare nei prossimi anni uno strumento centrale per accelerare innovazione, ricerca medica e sviluppo farmaceutico.

Per maggiori informazioni su questo traguardo visita:

 

Il supercalcolo quantocentrico simula una proteina a 12.635 atomi | Blog IBM sul calcolo quantistico