Nová softwarová platforma EXESS společnosti QDX dramaticky urychluje kvantové chemické simulace, což by mohlo způsobit revoluci v objevování léků a materiálové vědě. Přesná simulace složitých chemických interakcí byla po mnoho let výpočetně neproveditelná – často to trvá déle než fyzická syntéza a testování sloučenin. EXESS to mění tím, že provádí více než kvintilion výpočtů za sekundu, takže dříve nepraktické simulace jsou rutinní.
Úzké místo v chemickém výzkumu
Kvantová chemie je zásadní pro pochopení chování molekul, zejména při navrhování léků (předpovídání, jak se léky vážou na cíle) a materiálové vědě (optimalizace vlastností materiálů). Hlavním problémem byla škálovatelnost. Výpočetní výkon potřebný k provozu roste exponenciálně s velikostí molekuly; protein s tisíci atomy může při použití tradičních metod vyžadovat měsíce procesorového času. Tato překážka nutila výzkumníky, aby si vybrali mezi teoretickými předpověďmi a skutečnými experimenty, často preferovali ty druhé, navzdory jejich vysoké ceně a neefektivnosti.
Jak EXESS prolomí bariéru
EXESS se nespoléhá na kvantové počítače – běží na standardním hardwaru. Místo toho společnost QDX optimalizovala software pro mnoho komponent, což vedlo k 3 000 až 4 000krát rychlejším rychlostem než u stávajících nástrojů. Klíčem je paralelizace: rozdělení velkých problémů na menší, paralelní výpočty.
“Devět kuchařů nedokáže uvařit recept devětkrát rychleji.” — Long Wang, generální ředitel QDX
K tomu použil tým techniky, jako je fragmentace molekul, rozbití složitých molekul na zvládnutelné části, jejich simultánní výpočet a následné shromáždění výsledků. Tento přístup zkracuje to, co dříve trvalo měsíce, na přibližně 12 minut.
Aplikace a dostupnost
Současným zaměřením QDX je objevování léků: optimalizace interakcí lék-tělo a pochopení mechanismů lékové rezistence. EXESS je však zpřístupněn schváleným výzkumným projektům a omezená verze je zpřístupněna i veřejnosti.
Cílem společnosti není pouze řešení konkrétních problémů, ale také odemknutí širšího vědeckého potenciálu. Aktivně povzbuzují výzkumné pracovníky, aby prozkoumávali aplikace mimo jejich bezprostřední zaměření, v naději, že objeví nová využití pro zrychlenou kvantovou chemii.
Schopnost rychle spouštět složité molekulární simulace představuje významný skok vpřed. Odstraněním výpočetních bariér si EXESS slibuje urychlení inovací v oblastech, kde je kritické přesné molekulární porozumění, což by mohlo vést k rychlejšímu vývoji nových léků a pokročilých materiálů.
