今天，国家量子计算中心（NQCC）发布了其首份洞察报告《量子计算与医疗和制药领域的融合：医学新前沿》，探讨了量子计算在未来几十年内如何在医学和医疗保健领域实现突破性进展。
该报告研究了量子计算在应对医疗系统面临的最复杂和紧迫挑战方面的潜力。尽管量子计算仍是一项新兴技术，大多数应用目前仍处于研发阶段，但初步的原理验证研究表明，它有潜力在传统计算达到极限的领域带来变革。
通过广泛接触医疗和生命科学领域的利益相关者——包括研讨会、双边咨询和专家访谈——以及深入的技术分析，该报告全面回顾了当前的现状，识别出短期内的机会和长期挑战，并反映了从各行业利益相关者那里收集到的关键见解和建议。
“我们与行业的互动表明，越来越多的人希望进行协调一致、以使命为导向的举措，以释放量子计算在医疗和制药领域的潜力，”国家量子计算中心创新副主任西蒙·普兰特博士说。“这份报告为行业领导者、政策制定者和资助者提供了可操作的见解，以实现量子计算为患者结果和医疗创新带来的机会。”
医疗挑战与量子机遇
传统计算已经推动了医疗领域的显著进步——如今，人工智能辅助诊断，高性能计算加速药物开发，机器学习支持个性化治疗。然而，在解决越来越复杂的计算问题时，仍然存在瓶颈，需要更高的速度、准确性和效率。
量子计算为超越这些障碍提供了机会——提供新的方法来处理生物复杂性和高维数据——这是传统计算方法难以扩展的领域。报告指出，已有超过40个原理验证用例在文献中被探索，表明未来发展的前景广阔，包括：
- 药物发现和分子模拟——加速新型疗法的识别和优化，包括癌症和抗菌耐药性的治疗
- 诊断和早期疾病检测——提高诊断的准确性和及时性，特别是在罕见病和女性健康等服务不足的领域
- 个性化医疗和基因组学——通过高级分析基因组、临床和真实世界数据，实现定制化治疗
- 医疗系统优化——提高资源分配、临床试验设计和医疗物流的效率
这些机会符合NHS长期计划中的国家优先事项，并支持英国国家量子战略的目标——特别是任务1（量子计算）和量子医疗任务，后者旨在到2030年将量子赋能解决方案集成到每个NHS信托机构中。
重大挑战与合作
报告强调了行业对追求大规模、国际性的重大挑战的兴趣——类似于人类基因组项目——作为协调努力、加速进展并从量子医疗应用中实现实际影响的机制。
克服未来的挑战
虽然机会巨大，但报告指出了几个必须解决的关键挑战，以实现量子计算在医疗领域的潜力，包括：
- 技术成熟度和可扩展性——需要进一步发展量子硬件、纠错技术和可扩展的量子算法
- 混合方法和数字集成——量子解决方案需要补充经典系统并与现有的医疗数字基础设施集成
- 劳动力准备和技能发展——跨学科的专业知识，结合量子科学、医疗和生命科学，对于支持采用和创新至关重要
随着这一领域的发展，监管和伦理考虑也将变得越来越重要，包括数据隐私、监管合规以及负责任地使用量子增强的医疗决策系统。
洞察报告强调了与医疗利益相关者早期互动的重要性——特别是最终用户，以及开发开放创新论坛和专门测试平台，以促进知识交流和共同开发量子医疗解决方案。确定近期具有影响力的用例仍然是优先事项，行业强调合作是取得进展的关键机制。
下一步和全球势头
该出版物发布之际正值全球势头不断增强。领先的倡议——如克利夫兰诊所与IBM的合作，建立了世界上第一台专用于医疗研究的量子计算机，以及Wellcome Leap的量子生物（Q4Bio）项目——正在开创量子技术在药物发现、基因组学和精准医疗中的应用。这些努力补充了全球领先的量子计算开发商和制药公司之间的合作伙伴关系，专注于解决实际的医疗挑战。
随着量子硬件和算法的不断进步，国家量子计算中心预计，将从原理验证演示转向实际影响，有望在未来加速药物开发、提高诊断能力、实现个性化治疗并优化医疗运营。
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