QC Ware和IonQ合作展示用于药物发现的高精度混合量子工作流

企业动态 QuantumWire 2026-09-06 10:39
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2026年9月1日——QC Ware今日宣布,其使用Promethium®平台,并通过Amazon Braket调用IonQ的Forte离子阱量子计算机,完成了一项混合量子-经典化学工作流程的技术演示。

该演示模拟了细胞色素P450nor的血红素活性位点。细胞色素P450nor是细胞色素P450超家族中的一种一氧化氮还原酶——正是该超家族的单加氧酶成员承担了人类大多数药物的代谢。通过将Promethium中GPU加速的经典预处理与IonQ Forte上的量子测量相结合,该工作流程计算出的静电相互作用能与经典基准值相差在0.5 kcal/mol(约4%)以内。这一结果远好于化学精度通常要求的1 kcal/mol阈值,并且精度是标准经典平均场方法的两倍以上。对生物制药行业而言,在P450nor铁位点等复杂金属中心处更准确地计算静电相互作用能——这是决定候选药物与靶点结合紧密程度的主要因素——有望改进候选药物排序,帮助药物发现流程更早识别代谢风险。

QC Ware联合创始人兼首席运营官Kin-Joe Sham博士表示:“继我们近期在其他量子硬件上完成演示之后,此次又在IonQ的离子阱架构上运行相同的混合工作流程,这表明Promethium将经典计算与量子计算相结合的方式并不依赖于单一类型的量子硬件。我们相信,随着量子计算不断成熟,这种与硬件无关的方法将为研究人员带来灵活性。”

IonQ首席商务官Scott Millard表示:“每个月在错误代谢数据上推进候选药物,都是在浪费时间并累积风险。QC Ware和IonQ已经证明,混合量子-经典工作流程能够足够准确地预测某些结合行为,使药物发现团队有信心地对候选化合物进行排序,并及早发现毒性风险。我们相信,这就是量子对真实健康结果的影响。我非常期待这一合作将带来的成果。”

技术亮点:

  • Promethium预处理:Promethium构建并预处理了一个包含超过1,000个分子轨道的P450nor活性位点复杂115原子模型。它自动将强关联区域缩减为映射到8个量子比特上的4轨道活性空间;IonQ Forte在单一基下对该活性空间进行测量,随后将结果返回Promethium,由其以经典方式计算最终相互作用能。
  • 硬件架构:IonQ Forte的全连接量子比特互连使复杂的双量子比特纠缠门能够按设计执行,不会产生有限连接架构中常见的路由开销或额外误差。
  • 生物制药影响:准确预测P450nor等酶铁位点的结合能,可使制药研究人员更好地对候选药物进行排序,并在研发管线中更早识别代谢风险。

该演示部分获得了Amazon Web Services(AWS)云计算额度的支持,突显出QC Ware云原生Promethium®平台有潜力使经典GPU集群与Amazon Braket上的云量子计算资源实现无缝连接。

Promethium的GPU原生架构现已可用,它使研究人员能够将量子化学应用到比传统实际可行范围更大的分子体系和更多化合物上。对于特定工作负载,Promethium运行繁重计算的速度最高可比传统基于CPU的DFT平台快20倍,帮助研究人员在数小时而非数周内获得分子级洞察,并加速药物发现、催化和材料科学领域的决策。