Een nieuwe software-engine, EXESS, ontwikkeld door QDX, versnelt de simulaties van de kwantumchemie dramatisch, wat een revolutie teweeg kan brengen in de ontwikkeling van geneesmiddelen en de materiaalwetenschap. Jarenlang was het nauwkeurig modelleren van complexe chemische interacties computationeel onbetaalbaar – vaak langzamer dan het fysiek synthetiseren en testen van verbindingen. EXESS brengt daar verandering in door meer dan een triljoen berekeningen per seconde uit te voeren, waardoor voorheen onpraktische simulaties routine worden.
Het knelpunt in chemisch onderzoek
Kwantumchemie is cruciaal om te begrijpen hoe moleculen zich gedragen, vooral bij het ontwerpen van medicijnen (voorspellen hoe medicijnen zich aan doelen binden) en de materiaalkunde (het optimaliseren van materiaaleigenschappen). Het kernprobleem was schaalbaarheid. De benodigde rekenkracht groeit exponentieel met de grootte van het molecuul; een eiwit met duizenden atomen kan met conventionele methoden maanden verwerkingstijd vergen. Dit knelpunt dwong onderzoekers te kiezen tussen theoretische voorspellingen en experimenten uit de echte wereld, waarbij ze vaak de voorkeur gaven aan het laatste, ondanks de kosten en inefficiëntie ervan.
Hoe EXESS de barrière doorbreekt
EXESS is niet afhankelijk van kwantumcomputers; het werkt op standaardhardware. In plaats daarvan optimaliseerde QDX de software zelf voor tal van componenten, wat resulteerde in een snelheidsverhoging van 3.000 tot 4.000 keer ten opzichte van bestaande tools. De sleutel is parallellisatie: het opsplitsen van grote problemen in kleinere, gelijktijdige berekeningen.
“Negen chef-koks kunnen niet in één negende van de tijd een recept bereiden.” — Loong Wang, CEO van QDX
Om dit te bereiken gebruikte het team technieken als moleculaire fragmentatie, waarbij complexe moleculen in hanteerbare stukken worden gesplitst, ze tegelijkertijd worden berekend en vervolgens de resultaten opnieuw worden samengesteld. Deze aanpak reduceert wat maanden zou duren tot ongeveer 12 minuten.
Toepassingen en toegankelijkheid
Momenteel geeft QDX prioriteit aan de ontdekking van geneesmiddelen: het optimaliseren van interacties tussen geneesmiddelen en het begrijpen van resistentiemechanismen tegen geneesmiddelen. EXESS wordt echter beschikbaar gesteld voor goedgekeurde onderzoeksprojecten, waarbij een beperkte versie ook toegankelijk is voor het publiek.
Het doel van het bedrijf is niet alleen om specifieke problemen op te lossen, maar om een breder wetenschappelijk potentieel te ontsluiten. Ze moedigen onderzoekers actief aan om toepassingen te onderzoeken die verder gaan dan hun directe focus, in de hoop nieuwe toepassingen voor versnelde kwantumchemie te ontdekken.
Het vermogen om complexe moleculaire simulaties snel uit te voeren, betekent een grote sprong voorwaarts. Door de computationele barrières weg te nemen, belooft EXESS de innovatie te versnellen op gebieden waar nauwkeurig moleculair begrip van cruciaal belang is, wat mogelijk kan leiden tot een snellere ontwikkeling van nieuwe medicijnen en geavanceerde materialen.
