By Kenna Hughes-Castleberry diposting 11 Nov 2022
Perawatan kesehatan mungkin merupakan salah satu industri yang paling menguntungkan secara global, karena dibutuhkan lebih dari 10% dari PDB sebagian besar negara-negara maju. Dari mengembangkan obat baru hingga mengalokasikan perawatan pasien, ada banyak area berbeda dalam industri perawatan kesehatan yang dapat memperoleh manfaat signifikan dari komputasi kuantum. Dengan data pasien dalam jumlah besar dan kekhawatiran tentang keamanan dan privasi pasien, kasus penggunaan perawatan kesehatan sudah dapat diproses dengan perkembangan komputer kuantum saat ini. “Quantum annealing memecahkan masalah yang merupakan masalah optimisasi, hal-hal seperti supply chain optimalisasi, menemukan obat yang lebih baik, dan tentu saja, memikirkan cara untuk mendapatkan uji klinis yang lebih baik,” jelas CEO dan Pendiri Polarisqb, Shahar Keinan. Polaris adalah salah satu perusahaan terkemuka yang menggunakan komputasi kuantum untuk mengoptimalkan desain obat, hanya salah satu dari sekian banyak subsektor yang ditampilkan dalam industri perawatan kesehatan.
Kesehatan dan Obat-obatan
Obat dan desain obat hanyalah dua faktor dalam industri perawatan kesehatan yang membantu kesejahteraan pasien. “Kami benar-benar baru sekarang mulai mengevaluasi ini,” tambah Keinan. “Karena jika Anda dapat merancang obat yang lebih baik, lebih efisien dengan efek samping yang lebih sedikit, bukan? obat yang lebih aman berarti sisa proses pengembangan obat akan menjadi lebih cepat dan lebih murah. Dan itu berarti biaya pengobatan Anda akan turun, yang berarti Anda dapat mengembangkan obat untuk populasi pasien yang lebih kecil.” Dengan teknologi kuantum yang digunakan di keduanya simulasi kimia dan pengoptimalan untuk pengembangan obat, hal ini dapat menurunkan biaya produksi obat ini secara signifikan. Seperti yang dikatakan Keinan, ini membebaskan perusahaan obat untuk mencari pengobatan untuk penyakit yang lebih spesifik. Sementara perusahaan obat saat ini terutama menargetkan populasi sakit yang lebih besar, karena ada keuntungan yang lebih tinggi, komputasi kuantum dapat mengurangi kendala dan memungkinkan penelitian obat baru untuk penyakit lain.
Salah satu cara spesifik komputasi kuantum dapat membantu dalam desain obat adalah dengan mempelajari pelipatan protein. Tidak hanya mensimulasikan dan menganalisis proses pelipatan akan membantu penemuan obat, tetapi juga memiliki implikasi yang lebih luas untuk sub-industri lain seperti nutrisi, onkologi, dan lain-lain. Menurut artikel terbaru oleh Booz-Allen: “Dengan menggunakan algoritma kuantum yang disebut Variational Quantum Eigen-solver, adalah mungkin untuk menghasilkan representasi statistik dari kemungkinan lipatan dalam rantai asam amino, dengan hasil prediksi untuk konfigurasi protein yang akan kita amati di alam.” Polaris mengambil proses ini satu langkah lebih jauh dengan melihat potensi toksisitas molekul saat melewati penghalang darah-otak otak. “Kami menemukan molekul yang mengikat protein yang masuk ke otak dan kurang beracun, dalam satu optimasi, bukan dalam tiga langkah berbeda,” kata Keinan. “Begitulah cara kami membuat garis waktu lebih pendek.”
Kuantum dan Diagnosis
Di luar penemuan obat, komputasi kuantum juga dapat membantu secara signifikan diagnosis penyakit. Rumah sakit dan klinik sudah menggunakan AI dan Mesin belajar untuk membantu mendeteksi kemungkinan penyakit atau tumor pada hasil tes dan gambar pasien. “Jadi, segala sesuatu yang berhubungan dengan pembelajaran mesin berpotensi dipercepat dengan kuantum, terutama jika itu adalah data dalam jumlah besar,” jelas Amir Naveh, Co-Founder dan Chief Product Officer (CPO) dari Teknologi Classiq, perusahaan komputasi kuantum terkemuka di pasar. Dengan AI membuat langkah signifikan dalam mempercepat deteksi penyakit, tampaknya komputasi kuantum, dikombinasikan dengan AI, akan menciptakan perubahan signifikan dalam industri perawatan kesehatan. pengusaha AI Gary Fowler menguraikan prediksi ini pada tahun 2021 Forbes artikel, menulis "Komputasi kuantum akan menjadi alat lain yang berguna untuk menemukan jawaban atas penyakit seperti Parkinson, kanker, dan penyakit lain yang merenggut begitu banyak nyawa setiap hari." Seperti yang diperingatkan para ahli tentang meningkatnya ancaman penyakit yang tidak terdiagnosis seperti Kanker kolorektal pada generasi yang lebih muda, komputasi kuantum dapat menciptakan sistem peringatan dini, membuat pemeriksaan dini menjadi lebih mudah dan lebih mudah diakses oleh khalayak yang lebih luas.
Komputasi Kuantum dan Perawatan Pasien di Fasilitas Kesehatan
Dengan virus seperti COVID-19 yang membanjiri sistem rumah sakit, banyak pakar mencari komputasi kuantum untuk menanganinya kemacetan lebih banyak pasien daripada dokter atau tempat tidur rumah sakit. Waktu untuk memperbaiki kemacetan ini lebih jelas dari sebelumnya, seperti yang diprediksi oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO). 2030, Akan ada defisit dari hampir 10 juta penyedia layanan kesehatan, termasuk dokter dan perawat. Kemacetan ini mungkin hanya akan menjadi lebih buruk jika pandemi global lainnya melanda, menciptakan kebutuhan mendesak untuk menggunakan teknologi kuantum untuk membantu menyelesaikan masalah tersebut. Karena banyak dari kemacetan ini dapat diselesaikan dengan menggunakan algoritme pengoptimalan, komputasi kuantum dapat membantu menciptakan proses perawatan yang lebih efisien, serta alokasi sumber daya yang lebih baik seperti obat atau tempat tidur rumah sakit. “Quantum dapat membantu seluruh domain ini,” tambah Naveh. “Perawatan yang sebenarnya bagi pasien, yaitu segala sesuatu mulai dari dapat memberikan dukungan yang optimal kepada pasien hingga dapat memastikan adanya deteksi penipuan di fasilitas tersebut.” Dengan rekam medis yang berisi informasi sensitif pasien, komputasi kuantum dapat memberikan tingkat keamanan ekstra melalui enkripsi proses. Karena komputasi kuantum dipuji sebagai ancaman terhadap tingkat keamanan dunia maya saat ini, ini dapat membantu membuka jalan bagi tingkat keamanan digital yang lebih baru, terutama untuk catatan pasien dan jenis informasi sensitif lainnya.
Dengan banyak manfaatnya yang berbeda, tidak mengherankan jika teknologi kuantum telah diterapkan pada industri perawatan kesehatan dan akan terus mengubah industri ini di masa mendatang. Seperti yang dikatakan Fowler dalam sebuah wawancara dengan Di dalam Teknologi Kuantum, “Dunia telah berubah secara mendasar bagi kita semua. Penggunaan komputer kuantum yang 100 juta kali lebih cepat daripada superkomputer tercepat akan memungkinkan kita melakukan apa yang akan memakan waktu 10,000 tahun dalam 200 detik. Bayangkan kemungkinan penemuan obat dan bidang teknologi kesehatan lainnya yang memengaruhi kehidupan kita.”
Kenna Hughes-Castleberry adalah staf penulis di Inside Quantum Technology dan Science Communicator di JILA (kemitraan antara University of Colorado Boulder dan NIST). Ketukan tulisannya termasuk teknologi dalam, metaverse, dan teknologi kuantum.
