近日,华控投资企业北京玻色量子科技有限公司(下简称:玻色量子),联合上海交通大学在计算化学领域Top刊物JCTC(Journal of Chemical Theory and Computation)发表了以“Encoding Molecular Docking for Quantum Computers”(基于量子计算机实现的分子对接程序)为题的学术论文。
这是玻色量子在“量子计算+生物制药”领域取得的首要研究突破,也建立了量子计算在生物制药领域实用化的重要里程碑。
本月初,玻色量子联合中国移动云能力中心共同打造的“五岳量子计算云平台——恒山光量子算力平台”已正式上线开启公测,标志着光量子算力云服务的核心应用产品落地。
“量子计算+生物制药”,量子实用化的重要突破
传统的药物筛选是一个十分昂贵且需要消耗大量资源,一般需要花费数十亿美元,而成功率仅有10%。
近年来,随着功能强大的分子建模工具的发展,以及蛋白质小分子复合物解析结构的数目的增长,基于结构的药物设计成为新药开发中广泛使用的路线之一。
分子对接是基于配体受体识别的锁钥模型提出的技术方法,通过计算配体受体之间的空间互补以及能量匹配来寻找其复合物模式,其在药物设计领域应用广泛,可分为刚性对接,半柔性对接以及柔性对接。
分子对接的取样过程是一个经典的NP-Hard问题,而近期研究表明相干光量子计算机对于求解该类问题具有巨大优势,该研究通过构建FAM和GPM方法并在相干光量子计算机上进行精确求解来解决分子对接中的采样问题。相干光量子计算机的技术特点使其可以构建全连接图,而其他量子计算机只能支持局部图的连接,这大大限制了其应用于实际场景过程。
目前相干光量子计算机的最大求解规模远远超过了该算法模型在CASF数据集上应用所需的比特数,同时相干光量子计算机上的采样的运行时间仅以毫秒为单位,相较于经典计算机至少有3个数量级的提升,因此该研究提出的算法模型具有巨大的实际应用价值。
打破产、学、研、用壁垒,实现“人人可用”的量子计算
今年10月,玻色量子与中国移动研究院联合发布了在大规模多输入多输出 (MIMO) 的波束选择(MBS)上的最新突破性成果,是光量子计算机在5G领域走向实用化的关键一步,本月“恒山光量子算力平台”量子计算云平台的成功上线,是企业发展的又一重要里程碑。
“恒山光量子算力平台”实现了100计算量子比特相干光量子计算机安全接入移动云算力底座,端到端实现“数据构建、任务提交、安全鉴权、状态监控、消息互传”的一站式支持,对外提供持续稳定的、任务式的量子真机算力服务。
平台融合了移动云覆盖全国的云服务能力和玻色量子自研的“天工量子大脑”的真机算力,天工量子大脑目前支持最大100量子比特算力的调用,集成错误缓解(error mitigation)功能,用户任务结果准确性得到极大提升。
平台同时还提供了玻色量子自研的Kaiwu SDK,用户可以直接在Python环境下,开展量子算法编程并提交真机测试。用户通过泰山量子模拟平台提供的容器化量子模拟服务,可以实现光量子模拟器的一键构建,体验极速的智能量子模拟编程。Kaiwu SDK还可以提供QUBO模型构建、伊辛模型(Ising Model)转化以及模型模拟验证。
平台的发布,将进一步助力“五岳”量子计算云平台这一全栈量子云服务系统的完善,提供量子软件、量子物理真机和量子计算实用化解决方案。“五岳”量子计算云平台将以此为契机,为企业、科研团体和所有量子计算开发者提供持续稳定的真机算力服务,加速量子计算生态走向成熟。
发挥光量子的优越性,共同拓展更为广阔的应用场景
为拓展量子计算的应用场景,玻色量子此前已联合中国移动、光大科技、平安银行、华夏银行、千方科技、清大科越、北京量子信息科学研究院、中国医学科学院等企业和研究机构达成了合作。
基于“五岳量子计算云平台——恒山光量子算力平台”,玻色量子为满足不同用户的需求,将提供更多元化的量子模拟方式和更强大的量子算力,开放相关算法源码,启动学术共享计划,邀请各个行业领域的研究人员展开相关研究与计算验证,打破产、学、研、用之间的壁垒,共同营造更健康、更完善的“量子+”生态。
华控基金认为,玻色量子依托自研相干光量子计算机的独特优势,使光量子计算更快投入实际使用,并已开始在生物制药、金融、通信、交通等领域率先落地,标志着玻色量子在光量子计算实用化上具有卓越的技术优越性与科技影响力。
随着全球各国在不断鼓励并大力投资量子计算领域的科技发展,量子计算已上升到国家战略高度。未来,华控也将不断助力玻色量子以“实用化”为新起点,充分发挥光量子计算优越性,携手推进光量子计算的应用落地。