Il motore di simulazione chimica ultraveloce accelera la scoperta di farmaci e materiali

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Un nuovo motore software, EXESS, sviluppato da QDX, accelera notevolmente le simulazioni di chimica quantistica, rivoluzionando potenzialmente lo sviluppo di farmaci e la scienza dei materiali. Per anni, modellare accuratamente interazioni chimiche complesse è stato computazionalmente proibitivo, spesso più lento della sintesi fisica e del test dei composti. EXESS cambia la situazione eseguendo oltre un quintilione di calcoli al secondo, rendendo le simulazioni precedentemente poco pratiche una routine.

Il collo di bottiglia nella ricerca chimica

La chimica quantistica è fondamentale per comprendere come si comportano le molecole, soprattutto nella progettazione dei farmaci (prevedere come i farmaci si legano ai bersagli) e nella scienza dei materiali (ottimizzazione delle proprietà dei materiali). Il problema principale è stata la scalabilità. La potenza di calcolo necessaria cresce esponenzialmente con la dimensione della molecola; una proteina con migliaia di atomi potrebbe richiedere mesi di elaborazione utilizzando metodi convenzionali. Questo collo di bottiglia ha costretto i ricercatori a scegliere tra previsioni teoriche ed esperimenti nel mondo reale, spesso favorendo questi ultimi nonostante i suoi costi e la sua inefficienza.

Come EXESS rompe la barriera

EXESS non si basa su computer quantistici: funziona su hardware standard. Invece, QDX ha ottimizzato il software stesso su numerosi componenti, ottenendo un aumento della velocità di 3.000-4.000 volte rispetto agli strumenti esistenti. La chiave è la parallelizzazione: scomporre problemi di grandi dimensioni in calcoli più piccoli e simultanei.

“Nove chef non riescono a cucinare una ricetta in un nono del tempo.” — Loong Wang, CEO di QDX

Per raggiungere questo obiettivo, il team ha utilizzato tecniche come la frammentazione molecolare, suddividendo molecole complesse in parti gestibili, calcolandole simultaneamente e quindi riassemblando i risultati. Questo approccio riduce ciò che richiederebbe mesi a circa 12 minuti.

Applicazioni e accessibilità

Attualmente, QDX sta dando priorità alla scoperta di farmaci: ottimizzazione delle interazioni farmaco-organismo e comprensione dei meccanismi di resistenza ai farmaci. Tuttavia, EXESS viene reso disponibile per i progetti di ricerca approvati, con una versione limitata accessibile anche al pubblico.

L’obiettivo dell’azienda non è solo risolvere problemi specifici, ma sbloccare un potenziale scientifico più ampio. Incoraggiano attivamente i ricercatori a esplorare applicazioni che vanno oltre il loro obiettivo immediato, sperando di scoprire nuovi usi per la chimica quantistica accelerata.

La capacità di eseguire simulazioni molecolari complesse rappresenta rapidamente un importante passo avanti. Eliminando le barriere computazionali, EXESS promette di accelerare l’innovazione nei campi in cui la comprensione molecolare precisa è fondamentale, portando potenzialmente a uno sviluppo più rapido di nuovi farmaci e materiali avanzati.