Авторы исследования, доступного на сайте ChemRxiv, сравнили две технологии: платформу QuADD, работающая на квантовом аннелере компании D-Wave, с моделью BinD, диффузионным алгоритмом на основе ИИ. В качестве тестового образца был использован фермент тромбин, участвующий в свертывании крови. Обе системы сгенерировали более 3000 молекул для анализа. Однако платформа QuADD, использующая систему D-Wave Advantage с более чем 5000 кубитов, справилась примерно за 30 минут. А модели BInD на узле с одной видеокартой Nvidia потребовалось около 40 часов.
Оценка результатов также показала качественное преимущество квантового подхода, пишет Quantum Insider. Когда из каждой группы было отобрано по 100 лучших соединений на основе прогнозируемого сходства с мишенью, молекулы от QuADD продемонстрировали значительно лучшие результаты — улучшение показателей как минимум на 1 ккал/моль. Кроме того, сложность синтеза этих молекул оказалась ниже, что упрощает лабораторные испытания.
Разработчики подчеркнули фундаментальное различие в результатах двух подходов. «Хотя ИИ-модель произвела более разнообразный набор „творческих“ молекулярных каркасов, многие из них не прошли базовый отбор по „похожести на лекарство“, или их синтез был неосуществим», — отметили исследователи. При этом ограничительный подход QuADD гарантирует, что кандидаты оказываются «не только инновационными, но и реализуемыми на практике».
В основе подхода QuADD лежит формулировка задачи молекулярного дизайна как проблемы комбинаторной оптимизации с ограничениями — адаптированной математической «Задачи о рюкзаке». Такой метод позволяет исследовать теоретическое химическое пространство размером до 10³⁰ молекул, одновременно оптимизируя различные молекул.
Платформа уже находит применение в индустрии. Американская биофармацевтическая компания Auransa внедряет QuADD в свой процесс разработки лекарств.
Главной проблемой квантовых вычислений считается неизбежное появление ошибок в процессе вычислений. Группа китайских ученых продемонстрировала в конце прошлого года новый подход к квантовой коррекции ошибок, основанный на микроволновом излучении.
