論文の概要: A Hybrid Quantum Computing Pipeline for Real World Drug Discovery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.03759v3
- Date: Wed, 24 Jul 2024 07:27:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-25 19:30:34.793443
- Title: A Hybrid Quantum Computing Pipeline for Real World Drug Discovery
- Title(参考訳): ドラッグ発見のためのハイブリッド量子コンピューティングパイプライン
- Authors: Weitang Li, Zhi Yin, Xiaoran Li, Dongqiang Ma, Shuang Yi, Zhenxing Zhang, Chenji Zou, Kunliang Bu, Maochun Dai, Jie Yue, Yuzong Chen, Xiaojin Zhang, Shengyu Zhang,
- Abstract要約: この研究は、薬物設計で遭遇した検証可能なシナリオに対して量子コンピューティングをベンチマークする先駆的な取り組みとして機能する。
この結果から,現実の薬物設計に統合するための量子コンピューティングパイプラインの可能性が示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.944038990445816
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computing, with its superior computational capabilities compared to classical approaches, holds the potential to revolutionize numerous scientific domains, including pharmaceuticals. However, the application of quantum computing for drug discovery has primarily been limited to proof-of-concept studies, which often fail to capture the intricacies of real-world drug development challenges. In this study, we diverge from conventional investigations by developing \rev{a hybrid} quantum computing pipeline tailored to address genuine drug design problems. Our approach underscores the application of quantum computation in drug discovery and propels it towards more scalable system. We specifically construct our versatile quantum computing pipeline to address two critical tasks in drug discovery: the precise determination of Gibbs free energy profiles for prodrug activation involving covalent bond cleavage, and the accurate simulation of covalent bond interactions. This work serves as a pioneering effort in benchmarking quantum computing against veritable scenarios encountered in drug design, especially the covalent bonding issue present in both of the case studies, thereby transitioning from theoretical models to tangible applications. Our results demonstrate the potential of a quantum computing pipeline for integration into real world drug design workflows.
- Abstract(参考訳): 量子コンピューティングは、古典的なアプローチに比べて優れた計算能力を持ち、医薬品を含む多くの科学領域に革命をもたらす可能性を秘めている。
しかし、量子コンピューティングの薬物発見への応用は主に概念実証研究に限られており、現実の薬物開発課題の複雑さを捉えるのに失敗することが多い。
本研究では,本研究は,真に薬物設計の問題に対処するための量子コンピューティングパイプラインである \rev{a hybrid} の開発によって,従来の研究から逸脱する。
我々のアプローチは、薬物発見における量子計算の適用を強調し、よりスケーラブルなシステムに向けてそれを推進します。
具体的には, 共有結合切断を伴うプロドラッグ活性化のためのギブス自由エネルギープロファイルの正確な決定と, 共有結合相互作用の正確なシミュレーションという, 薬物発見における2つの重要な課題に対処するために, 汎用量子コンピューティングパイプラインを構築した。
この研究は、薬物設計で遭遇する検証可能なシナリオ、特に両方のケーススタディに存在する共有結合問題に対して量子コンピューティングをベンチマークする先駆的な取り組みとして機能し、理論モデルから有形アプリケーションへ移行する。
本結果は,現実の薬物設計ワークフローに統合するための量子コンピューティングパイプラインの可能性を示すものである。
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