Aprendizado de máquina quântico, um campo emergente que combina aprendizado de máquina e física quântica, é o foco da pesquisa para descobrir possíveis tratamentos para COVID-19, de acordo com pesquisadores da Penn State liderados por Swaroop Ghosh, Joseph R. e Janice M. Monkowski Professor Assistente de Desenvolvimento de Carreira de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação e Engenharia. Os pesquisadores acreditam que esse método pode ser mais rápido e econômico do que os métodos atuais usados ​​para a descoberta de medicamentos.

Semear o financiamento do Penn State Huck Institutes of the Life Sciences, como parte de seu financiamento inicial de resposta rápida para pesquisas em toda a Universidade para abordar o COVID-19, está apoiando este trabalho.

“Descobrir qualquer novo medicamento que pode curar uma doença é como encontrar uma agulha em um palheiro, "Ghosh disse.

De acordo com Ghosh, usar o canal de descoberta de drogas existente pode levar de cinco a dez anos, desde a ideia inicial até a aprovação do mercado, e custou bilhões de dólares.

"A computação de alto desempenho, como supercomputadores e inteligência artificial, pode ajudar a acelerar esse processo, examinando bilhões de compostos químicos rapidamente para encontrar candidatos a medicamentos relevantes, "disse ele." Esta abordagem funciona quando há compostos químicos suficientes disponíveis no pipeline, mas, infelizmente, isso não é verdade para COVID-19. Este projeto vai explorar o aprendizado de máquina quântica para desbloquear novos recursos na descoberta de medicamentos, gerando compostos complexos rapidamente. "

Ghosh e os alunos de doutorado em engenharia elétrica Mahabubul Alam e Abdullah Ash Saki e os alunos de doutorado em engenharia e ciência da computação Junde Li e Ling Qiu trabalharam anteriormente no desenvolvimento de um conjunto de ferramentas para resolver tipos específicos de problemas conhecidos como problemas de otimização combinatória, usando computação quântica. A descoberta de medicamentos se enquadra no mesmo tipo de problema em que eles trabalharam anteriormente, o que possibilitou aos pesquisadores buscar um tratamento COVID-19 enquanto usavam o mesmo conjunto de ferramentas que já haviam desenvolvido.

"A inteligência artificial para descoberta de drogas é uma área muito nova, "Disse Ghosh." O maior desafio é encontrar uma solução desconhecida para o problema usando tecnologias que ainda estão em evolução, ou seja, computação quântica e aprendizado de máquina quântica. Estamos entusiasmados com as perspectivas da computação quântica em abordar um problema crítico atual e contribuir com nossa parte na resolução deste grave desafio. "