中國科研團隊給藥物研發裝上了“量子顯微鏡”

中新社合肥8月7日電 (記者 張俊)記者7日從安徽省量子計算工程研究中心獲悉,中國科研團隊給藥物研發裝上了“量子顯微鏡”,成功實現全球首個基於量子邊編碼技術的藥物分子性質預測應用。

該項成果由本源量子計算科技(合肥)股份有限公司聯合中國科學技術大學、合肥綜合性國家科學中心人工智能研究院共同攻關,並在中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”上完成真機驗證,該項技術為分子性質預測及藥物研發開闢全新路徑。

藥物研發中,精準預測分子性質是快速篩選候選藥物的關鍵。圖神經網絡方法用“圖”結構來理解藥物分子,原子是“點”,化學鍵是“邊”。已有的量子算法可以提升對“點”的處理能力,但對“邊”無能為力,就像拼圖缺失關鍵模塊,始終無法完整呈現分子特性。

研究團隊創新設計的量子嵌入圖神經網絡架構,融入全球首創量子邊編碼技術和量子節點嵌入模式,首次在量子層面實現原子與化學鍵的同步處理,大幅提升了對分子行為的預測精度,顯著提升藥物發現效率。目前,基於該項技術的藥物毒性預測真機應用已上線本源量子計算雲平台。

“如果說傳統圖神經網絡方法是‘望遠鏡’,那麼融入全球首創量子邊編碼技術的量子嵌入圖神經網絡架構就是‘顯微鏡’。”“本源悟空”軟件研製團隊負責人竇猛漢介紹,該技術不僅能看清原子位置,更能清晰捕捉到化學鍵的相互作用,顯著提升了關鍵藥物性質預測準確率。例如,HIV抗病毒藥物篩選準確率從73%躍升至97%,阿爾茨海默病藥物預測準確率從64%提升至70%。

安徽省量子計算工程研究中心主任郭國平表示,量子嵌入圖神經網絡架構已成功在中國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”上運行驗證,標志著中國已初步具備實用化量子計算能力。(完)

來源中新社

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