By 肯纳休斯 - 卡斯尔伯里 11 年 2022 月 XNUMX 日发布
医疗保健可能是全球最赚钱的行业之一，因为它需要超过 10% 大多数国家的 GDP 发达国家. 从开发新药到分配患者护理，医疗保健行业的许多不同领域都可以从量子计算中受益匪浅。 由于存在大量患者数据以及对安全和患者隐私的担忧，医疗用例已经可以通过量子计算机的当前发展得到处理。 “量子退火正在解决优化问题，比如 供应链 优化，寻找更好的药物，当然，还要考虑如何进入更好的临床试验，”首席执行官兼创始人解释道 北极星, 沙哈尔凯南. Polaris 是使用量子计算优化的领先公司之一 药物设计，只是医疗保健行业中众多子行业之一。
医疗保健和药物
药物和药物设计只是医疗保健行业中有助于改善患者健康的两个因素。 “我们真的只是现在才开始对此进行评估，”Keinan 补充道。 “因为如果你能设计出更好的药物，它们就会更有效，副作用更少，对吧？ 更安全的药物 意味着药物开发过程的其余部分将更快、更便宜。 这意味着你的药物成本将会下降，这意味着你可以为更小的患者群体开发药物。” 两者都使用量子技术 化学模拟 和优化药物开发，这可以显着降低这些药物的生产成本。 正如 Keinan 所说，这使制药公司可以腾出时间来寻求治疗更具体疾病的方法。 虽然目前的制药公司主要针对更大的患病人群，但由于利润更高，量子计算可以减少限制，并允许对其他疾病进行新药研究。
量子计算可以帮助药物设计的一种具体方式是研究蛋白质折叠。 模拟和分析折叠过程不仅有助于 药物发现， 但它对营养、肿瘤学等其他子行业也有更广泛的影响。 根据最近的一篇文章 博思艾伦：“使用称为变分量子本征求解器的量子算法，可以生成氨基酸链中可能折叠的统计表示，结果是对我们在自然界中观察到的蛋白质构型的预测。” Polaris 通过观察分子穿过大脑血脑屏障时的潜在毒性，使这一过程更进一步。 Keinan 说：“我们正在寻找与进入大脑的蛋白质结合并且毒性较低的分子，只需一次优化，而不是分三个不同的步骤。” “这就是我们缩短时间表的方式。”
量子与诊断
除了药物发现，量子计算还可以显着帮助 疾病诊断. 医院和诊所已经在使用人工智能和 机器学习 帮助检测患者测试结果和图像中可能存在的疾病或肿瘤。 “因此，与机器学习有关的一切都有可能通过量子加速，尤其是当它涉及大量数据时，”解释说 阿米尔纳维， 联合创始人兼首席产品官 (CPO) Classiq技术，一家市场领先的量子计算公司。 随着人工智能在加速疾病检测方面取得重大进展，量子计算与人工智能相结合似乎将在医疗保健行业带来重大转变。 人工智能企业家 加里·福勒 在 2021 年详细阐述了这些预测 “福布斯” 刊文，写道“量子计算将是另一种有用的工具，可以为帕金森氏症、癌症和其他每天夺走许多人生命的疾病找到答案。” 正如专家警告的那样，未确诊疾病的威胁不断增加，例如 大肠癌 在年轻一代中，量子计算可以创建一个早期预警系统，使早期筛查更容易，更广泛的受众更容易获得。
医疗机构中的量子计算和患者护理
由于像 COVID-19 这样的病毒压倒了医院系统，许多专家正在寻求量子计算来应对 瓶颈 病人多于医生或病床。 解决这些瓶颈的时间比以往任何时候都更加明显，正如世界卫生组织 (WHO) 预测的那样 2030将有 赤字 近 10 万医疗服务提供者，包括医生和护士。 如果另一场全球大流行病袭来，这个瓶颈可能只会变得更糟，从而迫切需要使用量子技术来帮助解决这些问题。 由于可以使用优化算法解决其中许多瓶颈，因此量子计算可以帮助创建更高效的护理流程，以及更好地分配药物或病床等资源。 “量子可以帮助整个领域，”Naveh 补充道。 “对患者的实际护理，即从能够为患者提供最佳支持到能够确保这些设施中存在欺诈检测的一切。” 对于包含敏感患者信息的医疗记录，量子计算可以通过以下方式提供额外的安全级别 加密 过程。 由于量子计算被誉为对当前网络安全水平的威胁，它可以帮助为更高水平的数字安全铺平道路，特别是对于患者记录和其他类型的敏感信息。
凭借其众多不同的优势，量子技术已经应用于医疗保健行业也就不足为奇了，并将在未来继续改变该行业。 正如福勒在接受采访时所说 内部量子技术, “对于我们所有人来说，世界已经发生了根本性的变化。 使用比最快的超级计算机快 100 亿倍的量子计算机将使我们能够在 10,000 秒内完成需要 200 年才能完成的任务。 想象一下影响我们生活的药物发现和其他健康技术领域的可能性。”
Kenna Hughes-Castleberry 是 Inside Quantum Technology 的特约撰稿人和 JILA（科罗拉多大学博尔德分校与 NIST 的合作机构）的科学传播者。 她的写作节奏包括深度技术、元宇宙和量子技术。
