Classiq和Hatch借助亚马逊AWS平台推动新加坡量子化学发展
2026年6月24日——Classiq 与 Hatchtoday 宣布完成一项量子-经典计算化学概念验证(PoC),该验证通过 Amazon Web Services(AWS)和 Braket 执行,展示了一种估算分子结合能的流程。分子结合能是理解小分子如何与蛋白质靶点相互作用的关键一步。
该研究通过 Hatch 为新加坡内政团队举办的 Dimension X 开放创新挑战进行,使用了 Classiq 的量子软件平台、用于经典高性能计算的 AWS 基础设施,以及作为量子执行路径的 Braket,以验证用于结合能计算的混合量子-经典管道。
这项工作证明了新加坡作为应用量子技术试验场的角色日益增长。新加坡国家量子战略由国家量子办公室协调、国家研究基金会支持,旨在推进量子研究、工程能力、创新和企业合作。Hatch 的 Dimension X 项目则为验证用于公共安全的新兴技术提供了运营路径。
在该项目中,一个管道将并行化的密度泛函理论(DFT)计算与通过 Classiq 平台执行的变分量子本征求解器(VQE)相结合。该管道的架构设计用于将量子电路路由到经典或量子资源,从而随着设备成熟在量子硬件上执行。该流程通过分别计算蛋白质-配体复合物、结合口袋和配体能量,然后将这些结果相结合,来估算结合能。
结合能有助于指示配体与蛋白质活性位点的相互作用强度。早期计算预测可以帮助研究团队在投入更昂贵的实验室测试之前,优先筛选分子候选物。
“当量子计算与实际工作流、实际基础设施和实际运营需求相连接时,它才能带来价值,”Classiq 联合创始人兼首席执行官 Nir Minerbi 表示。“这个项目展示了新加坡的创新生态系统和 Classiq 的高级量子软件如何在 AWS 上协同工作,以推进实际的量子化学实验。”
该工作流使用 Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 来处理管道中并行化的经典高性能计算部分,并执行在典型工作站上难以处理的 DFT 计算。量子组件采用了一种片段-环境嵌入方法,其中对化学活性片段用量子方法处理,而周围的蛋白质环境则通过 DFT 处理。这种方法将多达约 100 个原子的系统缩减到大约 10 到 14 个空间轨道的活性空间,在保持环境影响的同时使量子问题易于处理。
Classiq 平台使研究人员能够从高层次描述化学问题,包括费米子哈密顿量、电子数和拟设类型。该平台随后会合成优化的量子电路,应用量子比特缩减,并支持 VQE 工作流的执行,而无需手动进行门级编程。该管道在基准系统上经过验证,然后扩展到更复杂的分子环境。
“Hatch 持续探索前沿技术,包括新兴的量子能力,以应对当前和未来的挑战。通过我们的项目,我们为像 Classiq 这样的初创企业提供一个平台,使其能与挑战所有者和最终用户直接合作,从而在新加坡的运营环境中探索其解决方案的现实可行性,”Hatch 中心总监 Mok Shao Hong 表示。“这次合作展示了全球科技公司和新加坡公共安全创新社区如何能够共同评估新兴能力以解决实际重要问题。”
该项目还凸显了当今量子化学发展的一个实用路径:对计算密集但已有充分理解的问题部分使用经典云基础设施,然后将量子方法应用于经典方法难以独立处理电子相关性的分子片段。该工作是一项概念验证,其模块化架构旨在支持随着硬件和方法的成熟实现更先进的量子算法,包括未来扩展到标准 VQE 之外的应用。


