Oxford मध्ये $5M स्वास्थ्य पुरस्कारासाठी Quantum संगणक शर्यत

$5 मिलियन प्रश्न

Oxford बाहेर एक प्रयोगशाळेत, cesium अणूंपासून बांधलेली quantum संगणक laser जाळीमध्ये निलंबित आहे आणि त्याच्या क्षणाची प्रतीक्षा करत आहे. ही मशीन कॉम्पॅक्ट आहे, इमारतीबाहेर नेली जाऊ शकते, तरी त्याच्या Colorado-स्थित मालकाला Infleqtion, विश्वास आहे की हा आठवड्यात Marina del Rey, California मध्ये होणाऱ्या स्पर्धेत $5 मिलियन जिंकू शकतो. पुरस्कार त्या संघाला दिला जाईल जो quantum अल्गोरिदम प्रदर्शित करू शकेल जो वास्तविक स्वास्थ्य समस्या सोडवतो जी classical संगणक सामलू शकत नाहीत — एक आव्हान इतके कठीण आहे की स्पर्धेचे आयोजक देखील संशयास्पद आहेत की कोणी पूर्णपणे grand prize दावा करेल.

ही स्पर्धा Quantum for Bio (Q4Bio) आहे, nonprofit Wellcome Leap द्वारे संचालित. हे 30 महिने चाललेले 12 संघांसह, प्रत्येक संघ $1.5 मिलियन development funding मिळाले. सहा finalists पर्यंत पोहोचले. एकत्रितपणे, त्यांचे काम संपूर्ण quantum computing क्षेत्रावर फिरणाऱ्या मूलभूत प्रश्नाचे उत्तर देण्याचा सर्वात गंभीर प्रयत्न प्रतिनिधित्व करतो: आज्चे गोंगाट मारणारे, त्रुटी-प्रवण मशीन जगासाठी खरोखर उपयोगी काहीतरी करू शकतात का?

Hybrid समाधान कोणीही अपेक्षा केली नव्हती

Q4Bio मधून उदयास आलेल्या सर्वात महत्वाच्या technical शोधांत कोण जिंकला हे नसून, present quantum hardware च्या मर्यादांना प्रत्येक संघ कसा प्रतिक्रिया केला. processors सामोरे गोंगाट करणार्‍यांसह लढा देणार्‍या, सीमित qubit counts, उच्च त्रुटी दर, सर्व सहा finalist संघांनी hybrid quantum-classical approaches विकसित केले — बहुतांश computation classical processors ला आउटसोर्स केले, त्यानंतर quantum hardware वापरला फक्त specific sub-problems साठी जिथे classical पद्धती scaling मध्ये अपयशी होतात.

हे quantum computing नव्हे प्रारंभिक लोकप्रिय कल्पनेपासून, जिथे quantum मशीन पूर्णपणे स्वतःला computations चालवतील. हे अधिक practical आणि अधिक interesting आहे: quantum आणि classical systems मध्ये काम करण्याचे विभाजन प्रत्येकाच्या खरे शक्तीला खेळते. Classical संगणक समस्या च्या ते भाग हाताळतात ते कार्यक्षम असतात; quantum hardware त्या भागांना संबोधित करते जिथे quantum effects एक लाभ देतो जो classically अनुकृत केला जाऊ शकत नाही. Hybrid पद्धतीने classical computing performance सुधारणारे algorithmic अग्रगतीही उत्पन्न केली — एक शोध ज्याचे मूल्य आहे कोणत्याही गोष्टीपेक्षा quantum component शेवटी कसे कार्य करेल.

समस्या सोडवल्या जात आहेत

Q4Bio संघ theoretical समस्यांवर काम करत नाहीत. Helsinki-स्थित Algorithmiq, Cleveland Clinic सह सहयोगात, IBM superconducting quantum संगणक वापरून light-activated cancer औषध अनुकरण करत आहेत — photodynamic therapy agent आधीच bladder cancer साठी phase II clinical trials मध्ये आहे. Quantum-computed simulation औषध additional cancer types साठी redesign करण्याची परवानगी देईल, एक application classical model करणे अशक्य कारण molecular dynamics शामिल conventionally computationally intractable आहे.

Oxford University चे Sergii Strelchuk quantum संगणक वापरून मानव आणि pathogens मध्ये genetic diversity map करत आहेत graph-based data structures द्वारे जे classical solvers ला overwhelm करतात कारण ते scale करतात. System genomic data मध्ये लपलेले connections उघड करू शकतो revealing treatment pathways सध्या standard bioinformatics ला अदृश्य. आणि Infleqtion चे cesium-स्थित यंत्र Cancer Genome Atlas mine करत आहे patterns ओळखण्यासाठी metastasized cancers चे संभाव्य origin सूचित करत आहे — माहिती clinically महत्वाची treatment planning साठी पण data scale कारणे computationally अनुपलब्ध.

अपयशही Progress मानला जाईल

Q4Bio च्या competition director $5 मिलियन grand prize दावा करण्याची शक्यता सोबत frank आहे. Challenge केवळ एक useful quantum algorithm नव्हे तर एक demonstrably समस्या सोडविणे classical संगणकांना अशक्य आहे, 100 किंवा अधिक qubits सह strict performance criteria हार्डवेअर वर चालणे. Quantum hardware च्या स्थितीत, सर्व परिस्थिती एकाच वेळी पूरण करणे एक extraordinary आव्हान आहे.

पण जरी कोणी देखील संघ grand prize सह जात नाही, स्पर्धा काहीतरी valuable दिले आहे: एक rigorous mapping जेथे quantum computing genuinely स्वास्थ्य सेवेत contribute करू शकते, आणि hybrid तंत्र च्या सेट ज्यांनी classical मशीन वर देखील performance सुधारले आहे. ता क्षेत्र transformed झाले theoretical future hardware साठी प्रतीक्षा करण्याऐवजी real समस्या real मशीन सह सोडवण्याच्या शिस्तीने. हे pragmatism — present quantum systems च्या मर्यादा स्वीकारून पण त्यांच्या कडून genuine उपयोग काढून घेण्याचे मार्ग शोधणे — शक्यतो Q4Bio चे सर्वात महत्वाचे legacy आहे, prize money कसेही वितरित हो.

हा लेख MIT Technology Review च्या reporting वर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.