A IonQ, uma empresa de computação quântica comercial e redes, anunciou os resultados de um programa de pesquisa colaborativa entre a IonQ, a AstraZeneca, a Amazon Web Services (AWS) e a NVIDIA para desenvolver e demonstrar um fluxo de trabalho de química computacional acelerado quântico que tem o potencial de impulsionar inovações que mudarão o mundo em saúde, ciências biológicas, química e muito mais.
O fluxo de trabalho projetado pela IonQ fornece um exemplo completo de um fluxo de trabalho híbrido quântico-clássico que ajuda a fornecer soluções para desafios complexos de desenvolvimento farmacêutico e tem o potencial de aumentar a velocidade e a eficiência do processo de desenvolvimento de medicamentos. O desenvolvimento de novos medicamentos pode levar dez anos ou mais e custar bilhões de dólares, portanto, avanços que agilizam a pesquisa em estágio inicial e reduzem gargalos computacionais podem gerar valor estratégico e comercial significativo.
Esta demonstração se concentrou em uma etapa crítica da reação de Suzuki-Miyaura – uma classe de transformações químicas usada para a síntese de fármacos de moléculas pequenas. Ao integrar a unidade de processamento quântico Forte (QPU) da IonQ com a plataforma NVIDIA CUDA-Q por meio dos serviços Amazon Braket e AWS ParallelCluster, a equipe obteve uma melhoria de mais de 20 vezes no tempo de solução de ponta a ponta em comparação com implementações anteriores. A técnica manteve a precisão, reduzindo o tempo de execução geral esperado de meses para dias.
“Esta demonstração com a AstraZeneca representa um passo significativo em direção a aplicações práticas de computação quântica em química e ciência dos materiais e demonstra como os computadores quânticos de nível empresarial da IonQ são especialmente adequados para enfrentar o desafio”, disse Niccolo de Masi, CEO da IonQ. “A capacidade de modelar reações catalíticas com velocidade e precisão não é apenas uma conquista científica, é uma prévia de como a computação híbrida com aceleração quântica proporcionará recursos revolucionários para a indústria.”
“Esta colaboração marca um passo importante rumo à modelagem precisa de barreiras de ativação para reações catalisadas relevantes para a otimização de rotas no desenvolvimento de medicamentos. Aguardamos ansiosamente por novos avanços na área”, disse Anders Broo, Diretor Executivo de Ciência Farmacêutica, P&D, AstraZeneca.
“Os futuros computadores quânticos não substituirão a computação tradicional, mas sim acelerarão etapas específicas de processamento computacionalmente intensivas como parte dos pipelines de processamento de HPC”, disse Eric Kessler, gerente geral do Amazon Braket na AWS. “Ao combinar computadores quânticos no Amazon Braket com recursos de GPU escaláveis na AWS, estamos apoiando a AstraZeneca na visualização de como os futuros computadores quânticos serão usados para acelerar a pesquisa em química computacional.”
“Combinar computação quântica e GPU de última geração em fluxos de trabalho híbridos é o caminho para concretizar o potencial quântico”, disse Tim Costa, Diretor Sênior de Quantum e CUDA-X na NVIDIA. “Este trabalho representa um passo significativo rumo à aplicação da supercomputação acelerada quântica em casos de uso importantes.”
A IonQ e seus parceiros demonstraram uma simulação completa e em larga escala de uma reação de Suzuki-Miyaura, a simulação química mais complexa executada em hardware da IonQ até o momento. O fluxo de trabalho híbrido quântico-clássico – orquestrado via CUDA-Q no Amazon Braket, acelerado com GPUs NVIDIA H200 pelo AWS ParallelCluster – proporcionou um aumento de mais de 20 vezes no tempo de solução em comparação com benchmarks anteriores. Esse avanço destaca a escalabilidade dos sistemas quânticos da IonQ e seu potencial prático em P&D farmacêutico.
Esses resultados demonstram como a computação quântica híbrida pode superar os limites computacionais em modelagem molecular de alta precisão e possibilitar a análise de sistemas químicos mais complexos. Baseiam-se em demonstrações recentes da IonQ de aplicações práticas em que abordagens quânticas-clássicas híbridas superaram métodos puramente clássicos.
