By Kenna Hughes-Castleberry julkaistu 11
Terveydenhuolto on ehkä yksi maailmanlaajuisesti tuottoisimpia toimialoja, sillä se vaatii enemmän kuin 10% suurimman osan BKT:sta kehitysmaat. Uusien lääkkeiden kehittämisestä potilaiden hoidon kohdentamiseen terveydenhuoltoalalla on monia eri aloja, jotka voivat hyötyä merkittävästi kvanttilaskennasta. Koska potilastietoja on paljon ja turvallisuudesta ja potilaan yksityisyydestä huolestuttava, terveydenhuollon käyttötapaukset voidaan jo käsitellä kvanttitietokoneiden nykyisellä kehityksellä. ”Kvanttihehkutus on sellaisten ongelmien ratkaisemista, jotka ovat optimointiongelmia, kuten esim toimitusketju optimointia, parempien lääkkeiden löytämistä ja tietysti miettimistä, kuinka päästä parempiin kliinisiin kokeisiin", selitti toimitusjohtaja ja perustaja. Polarisqb, Shahar Keinan. Polaris on yksi johtavista yrityksistä, jotka käyttävät kvanttilaskentaa optimointiin lääkesuunnittelu, vain yksi monista terveydenhuoltoalan alasektoreista.
Terveydenhuolto ja huumeet
Lääkkeet ja lääkesuunnittelu ovat vain kaksi tekijää terveydenhuoltoalalla, jotka edistävät potilaiden hyvinvointia. "Olemme todella vasta nyt alkamassa arvioida tätä", Keinan lisäsi. "Koska jos voit suunnitella lääkkeitä, jotka ovat parempia, ne ovat tehokkaampia ja vähemmän sivuvaikutuksia, eikö niin? Turvallisimmat lääkkeet tarkoittaa, että muu lääkekehitysprosessi tulee olemaan nopeampaa ja halvempaa. Ja tämä tarkoittaa, että lääkekustannukset laskevat, mikä tarkoittaa, että voit kehittää lääkkeitä pienemmille potilasryhmille. Molemmissa käytetään kvanttiteknologiaa kemialliset simulaatiot ja optimointi lääkekehitykseen, tämä voi merkittävästi alentaa näiden lääkkeiden tuotantokustannuksia. Kuten Keinan totesi, tämä vapauttaa lääkeyhtiöt etsimään parannuskeinoja tarkempiin vaivoihin. Vaikka nykyiset lääkeyhtiöt kohdistavat pääosin suurempaan sairastuneeseen väestöön, sillä on suurempi voitto, kvanttilaskenta voi vähentää rajoituksia ja mahdollistaa uuden lääketutkimuksen muihin sairauksiin.
Yksi erityinen tapa, jolla kvanttilaskenta voi auttaa lääkesuunnittelussa, on tutkia proteiinien laskostumista. Ei vain taittoprosessin simulointi ja analysointi auttaisi huumeiden löytö, mutta sillä on myös laajempia vaikutuksia muihin alatoimialoihin, kuten ravitsemukseen, onkologiaan ja muihin. Tuoreen artikkelin mukaan Booz-Allen: "Kanttialgoritmia, jota kutsutaan Variational Quantum Eigen-ratkaisuksi, on mahdollista tuottaa tilastollinen esitys aminohappoketjun mahdollisista poimuista, jolloin tuloksena on ennuste proteiinikonfiguraatiolle, jota havaitsimme luonnossa." Polaris vie tätä prosessia askeleen pidemmälle tarkastelemalla molekyylien mahdollista myrkyllisyyttä, kun ne kulkevat aivojen veri-aivoesteen läpi. "Löydämme molekyylejä, jotka sitoutuvat aivoihin siirtyvään proteiiniin ja ovat vähemmän myrkyllisiä, yhdessä optimoinnissa, ei kolmessa eri vaiheessa", Keinan sanoi. "Näin teemme aikajanasta lyhyemmän."
Kvantti ja diagnoosi
Lääkekehityksen lisäksi kvanttilaskenta voi myös auttaa merkittävästi taudin diagnoosi. Sairaalat ja klinikat käyttävät jo tekoälyä ja koneoppiminen auttaa havaitsemaan mahdollisia sairauksia tai kasvaimia potilaiden testituloksissa ja kuvissa. "Joten kaikessa koneoppimiseen liittyvässä on mahdollista nopeuttaa kvanttia, varsinkin kun kyseessä on suuria tietomääriä", selitti. Amir Naveh, Yrityksen perustaja ja tuotejohtaja (CPO). Classiq Technologies, markkinoiden johtava kvanttilaskentayritys. Tekoälyn edistyessä merkittävästi sairauksien havaitsemisessa, näyttää siltä, että kvanttilaskenta yhdistettynä tekoälyyn luo merkittäviä muutoksia terveydenhuoltoalalla. AI-yrittäjä Gary Fowler kehitti näitä ennusteita vuonna 2021 Forbes artikkeli, kirjoittaa "Kvanttilaskenta on toinen hyödyllinen työkalu löytää vastauksia sairauksiin, kuten Parkinsonin tautiin, syöpään ja muihin vaivoihin, jotka vievät niin monia ihmishenkiä joka päivä." Kuten asiantuntijat varoittavat diagnosoimattomien sairauksien lisääntyvistä uhista, kuten peräsuolen syöpä nuoremmilla sukupolvilla kvanttilaskenta voi luoda aikaisemman varoitusjärjestelmän, mikä tekee varhaisesta seulonnasta helpompaa ja helpompaa laajemman yleisön ulottuville.
Kvanttilaskenta ja potilashoito terveydenhuollon tiloissa
Koska virukset, kuten COVID-19, valtaavat sairaalajärjestelmät, monet asiantuntijat haluavat kvanttilaskentaa käsitelläkseen pullonkauloja potilaita enemmän kuin lääkäreitä tai sairaalasänkyjä. Aika korjata nämä pullonkaulat on ilmeisempi kuin koskaan, sillä Maailman terveysjärjestö (WHO) ennustaa, että 2030, Siellä on alijäämä lähes 10 miljoonan terveydenhuollon tarjoajan, mukaan lukien lääkärit ja sairaanhoitajat. Tämä pullonkaula voi vain pahentua, jos uusi globaali pandemia iskee, mikä luo pakottavan tarpeen käyttää kvanttiteknologiaa näiden ongelmien ratkaisemiseksi. Koska monet näistä pullonkauloista voidaan ratkaista optimointialgoritmeilla, kvanttilaskenta voi auttaa luomaan tehokkaampia hoitoprosesseja sekä resurssien, kuten lääkkeiden tai sairaalasänkyjen, parempaa kohdentamista. "Kvantti voi auttaa koko tätä aluetta", Naveh lisäsi. "Potilaiden varsinainen hoito, joka tarkoittaa kaikkea sitä, että pystymme antamaan potilaille optimaalisen tuen ja varmistamaan, että näissä tiloissa on petosten havaitseminen." Arkaluontoisia potilastietoja sisältävien lääketieteellisten tietueiden avulla kvanttilaskenta voi tarjota ylimääräisen turvatason salaus prosessit. Koska kvanttilaskentaa ylistetään uhkana nykyiselle kyberturvallisuuden tasolle, se voi auttaa tasoittamaan tietä uudelle digitaalisen turvallisuuden tasolle, erityisesti potilastietojen ja muun arkaluonteisen tiedon osalta.
Monien eri etujensa ansiosta ei ole yllätys, että kvanttiteknologiaa sovelletaan jo terveydenhuoltoalalla ja se muuttaa alaa myös tulevaisuudessa. Kuten Fowler totesi haastattelussa Sisällä Quantum Technology, ”Maailma on muuttunut perusteellisesti meille kaikille. Kvanttitietokoneiden käyttö, jotka ovat 100 miljoonaa kertaa nopeampia kuin nopeimmat supertietokoneet, mahdollistaa sen, että voimme tehdä sen, mikä kestäisi 10,000 200 vuotta XNUMX sekunnissa. Kuvittele mahdollisuus lääkekehitykseen ja muihin terveysteknologian alueisiin, jotka vaikuttavat elämäämme.
Kenna Hughes-Castleberry on Inside Quantum Technologyn ja JILAn Science Communicatorin (kumppanuus Colorado Boulderin yliopiston ja NISTin välillä) kirjoittaja. Hänen kirjoitustyylinsä sisältävät syväteknologiaa, metaversumia ja kvanttitekniikkaa.
