Ứng dụng tiềm năng của máy tính lượng tử trong chăm sóc sức khỏe

Ứng dụng máy tính lượng tử trong chăm sóc sức khỏe là một lĩnh vực đầy tiềm năng và hứa hẹn, có thể thay đổi cách chúng ta chẩn đoán, điều trị và dự đoán các bệnh tật. Dưới đây là một số ứng dụng chính của máy tính lượng tử trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe.

Dự đoán và mô phỏng phản ứng dược phẩm: Máy tính lượng tử có khả năng tính toán và mô phỏng tương tác giữa các phân tử dược phẩm và cơ thể con người. Điều này giúp trong việc thiết kế và phát triển các loại thuốc mới, tối ưu hóa liều lượng và dự đoán phản ứng phụ của thuốc.

Phân tích gen và tạo ra dược phẩm cá nhân hóa: Máy tính lượng tử có thể phân tích và so sánh hàng tỷ gen một cách nhanh chóng. Điều này hỗ trợ trong việc xác định rủi ro di truyền và phát triển dược phẩm cá nhân hóa, cho phép điều trị hiệu quả hơn dựa trên gen của từng người.

Tạo ra mô hình phức tạp cho nghiên cứu bệnh tật: Máy tính lượng tử cho phép tạo ra các mô hình phức tạp để nghiên cứu sự phát triển của các bệnh như ung thư và bệnh Alzheimer. Điều này giúp hiểu rõ hơn về cơ chế bệnh và phát triển các phương pháp điều trị mới.

Tối ưu hóa quá trình chẩn đoán hình ảnh y khoa: Máy tính lượng tử có khả năng xử lý và phân tích hình ảnh y khoa như MRI và CT scans một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn. Điều này giúp chẩn đoán bệnh và theo dõi sự tiến triển của bệnh một cách chính xác hơn.

Phân tích tác động của thuốc và loại trừ thử nghiệm thử nghiệm trên động vật: Máy tính lượng tử có thể mô phỏng tác động của các loại thuốc và dược phẩm trên các mô hình in vitro, giúp giảm thiểu sự cần thiết của thử nghiệm trên động vật và tăng tính chính xác.

Nghiên cứu và phát triển trí tuệ nhân tạo trong chăm sóc sức khỏe: Máy tính lượng tử hỗ trợ trong việc phát triển các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) phức tạp hơn để dự đoán bệnh tật, tối ưu hóa quá trình điều trị, và dự đoán kết quả lâm sàng.

Tối ưu hóa lên lịch điều trị và quản lý bệnh tật: Máy tính lượng tử có thể giúp tối ưu hóa lên lịch điều trị bệnh và quản lý dữ liệu y tế cá nhân một cách an toàn và riêng tư.

Nghiên cứu các bệnh di truyền và tiến hóa của vi khuẩn: Máy tính lượng tử cho phép nghiên cứu sâu hơn về cơ chế di truyền của các bệnh và tiến hóa của vi khuẩn, giúp phát triển các biện phá.

Là một phần của tự nhiên, cơ thể con người cũng được cấu tạo từ các phân tử. Hiểu và xử lý cơ thể tốt hơn là một trong những cơ hội cơ bản mà điện toán lượng tử mang lại. Thiết kế thuốc hiệu quả hơn sẽ làm giảm đáng kể rào cản tính toán để đánh giá và so sánh các hợp chất mới và đặc tính của chúng “trong ống nghiệm”, mà không cần tổng hợp chúng. Cách tiếp cận tương tự áp dụng cho các lĩnh vực cụ thể của mô hình gấp protein và thiết kế peptide. Việc giải trình tự bộ gen sẽ được thực hiện trong một khoảng thời gian ngắn, mở đường cho bước tiếp theo trong thiết kế thuốc, thuốc cá nhân hóa, giải quyết các tình huống và dấu hiệu sinh học cụ thể của bệnh nhân, tăng hiệu quả điều trị về mặt lý thuyết.

Các công ty đã nhận ra tiềm năng của điện toán lượng tử và thành lập QuPharma, một tập đoàn hợp tác trước khi cạnh tranh, vào năm 2020. Đồng thời, các công ty dược phẩm hàng đầu (Biogen, Boehringer Ingelheim, Roche, Pfizer, Merck, Janssen) đã bắt đầu có quan hệ đối tác của mình và nghiên cứu về lượng tử hoặc các ứng dụng lấy cảm hứng từ lượng tử để khám phá phân tử nhỏ, mô phỏng động lực phân tử, mô phỏng phân tử hóa học mức lượng tử, v.v...

P.A.T (NASATI), tổng hợp từ: Critical Technology Tracker The global race for future power, Policy Brief Report No. 69/2023, ASPI; và State of Quantum Computing: Building a Quantum Economy, 9/2022, WEF; McKinsey & Company, The Quantum Technology Monitor, 2022