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NanoScience | Blog

SEEQCと共同で医薬品向け量子コンピューティングの商業利用を促進

By Ray Spits, Collaborations Programme Manager

英国の国家量子戦略のひとつは、10億回の量子演算による大規模なエラー訂正能力を実証することであり、特に創薬の早期実現を目指しています。これは極めて重要な課題のように聞こえますが、その実現に向けて取り組んでいるイニシアチブのひとつが、Innovate UKが助成をしているQuPharmaです。

QuPharmaは、デジタル量子コンピューティング企業のSEEQCが主導し、オックスフォード・インストゥルメンツ・ナノサイエンスや世界的製薬開発企業のメルクKGaAなどがパートナーを務めるプロジェクトです。このイニシアチブの目的は、創薬における量子技術のスケールアップと実装を促進することです。このプロジェクトは2022年3月に開始され、現在第7四半期を迎えています。

このプロジェクトには、目標達成を支援するため、Innovate UKから500万ポンドの追加助成金が交付さ れました。オックスフォード・インストゥルメンツ・ナノサイエンスのコラボレーション・プログラム・マネージャーであるRay Spits氏に、SEEQCとのコラボレーションについて、またこのようなプロジェクトがどのように産業を発展させるかについて話を聞きました。

SEEQCとのQuPharmaプロジェクトについて説明していただけますか? また、そのゴールについて教えてください。

QuPharmaプロジェクトのゴールは、製薬業界向けにスケーラブルでフルスタックの量子コンピューティング・プラットフォームを提供することです。具体的には、以下の3つの目標を掲げています:

  1. 創薬のコストと時間を削減する計算問題を解決する明確な道筋を示す量子コンピューティング・プラットフォームを構築する。

  2. ユースケースを明確にしてシステム性能を実証し、英国内の製薬会社からの投資と参画を促すことで、量子コンピューティングの採用をリードする。

  3. ハードウェアとソフトウェアのすべてのコンポーネントが、製薬アプリケーションにおける量子の優位性に必要な量子ビット数と品質にスケールアップできるプラットフォームを構築する。

QuPharmaプロジェクトにおけるオックスフォード・インストゥルメンツ・ナノサイエンスの役割はどのようなものですか?

プロジェクトにおける当社の役割は2つあります。極低温システムでの経験を生かし、技術的な役割だけでなくコンサルタント的な役割も担っています。SEEQC社には、最先端のProteoxプラットフォームの前身であるTriton XLQ希釈冷凍機を提供しています。XLQは、当社のProteoxプラットフォームと全く同じメイン希釈冷凍機インサートを使用していますが、Proteoxプラットフォームで採用されているセカンダリー・インサートのコンセプトと同様に、ハイブリッド構成の配線ソリューションが用いられています。当社は、SEEQCの統合されたデジタルチップベースの量子コンピューターアーキテクチャーを最適にサポートするために、このXLQのカスタムセカンダリーインサートを設計・製造しました。SEEQCはこのシステムを用いて、超伝導量子コンピューティング・プラットフォームに必要な極低温環境を実現しています。将来的には、SEEQC独自のSingle Flux Quantum制御技術をサポートし、この技術が可能にする超低遅延、高速読み出し、コプロセッサを最大限に活用するためのカスタム配線ソリューションも提供する予定です。

その他のパートナーは、どのような役割を担っているのでしょうか?

このような規模のプロジェクトを達成するためには、異業種間の協力と、専門知識や経験のオープンな交換が必要です。このようなミッションは、単独では決して達成できません! SEEQCと並んで、当社は、Merck KGaA、Riverlane、National Quantum Computing Centre (NQCC)、STFC研究所、オックスフォード大学、Medicines Discovery Catapult (MDC)を含む、企業および研究パートナーのコンソーシアムと協力をしています。

このプロジェクトのリーダーとして、SEEQCは、この種のものとしては初めてとなる、統合チップベースの量子アーキテクチャを組み込んだフルスタックの量子コンピューターの設計、構築、ベンチマーク評価を行い、システムの待ち時間、安定性、性能の向上、コストの削減を実現しました。このプロジェクトにおけるMerckの役割は、商用ユースケースの提供とプラットフォームの検証です。チームのフィードバックにより、ソフトウェアの機能に優先順位をつけ、ハードウェアの品質に関する仕様を設定することができました。

SEEQCの最高製品責任者であるMatthew Hutchings氏に、QuPharmaプロジェクトの一員としての経験について伺いました。「QuPharmaをリードすることは、我々にとって素晴らしい経験でした。量子コンピューティングの商業化と実用化を進める上で、コラボレーションがいかに重要であるかを示してくれました。産業界から学界、政府まで、このようなプロジェクトを完成させることは、エコシステムの隅々から専門知識と経験を結集させることを意味します。量子コンピューティングの具体的で真にインパクトのあるアプリケーションを推進するプロジェクトを率いることができて大変光栄です」と語っています。


オックスフォード・インストゥルメンツ・ナノサイエンスとSEEQCは、過去に共同研究を行ったことがあったののでしょうか?

ありました。ナノサイエンス社は、SEEQCと最近コラボレーションを行った経緯があります。2020年には、英国に研究開発センターとファウンドリーを設立することに焦点を当てた別のInnovate UKプロジェクトで、より大きなコンソーシアムの一部としてSEEQCと提携しました。このプロジェクトの目的は、超伝導量子回路の開発と製造のための施設と専門知識を企業に提供することでした。このプロジェクトにおいて、当社は、セカンダリーインサートを備えた2台のProteoxMXシステム、外部電子測定装置、および専門家である測定技術者の直接サポートを行いました。SEEQCは、チップ製造における豊富な経験を提供し、英国を拠点とする量子ファウンドリーサービスを確立するというプロジェクトの目標をサポートしました。

このプロジェクトは、量子技術のスケールアップにどのように貢献したのでしょうか?医薬品への影響は?

QuPharmaプロジェクトは、製薬研究開発のためのエンタープライズレベルの量子コンピューターを構築することを目的としています。SEEQCプラットフォームは、量子コンピュータのスケールアップにおける主要な技術的ボトルネックを解消することでこれを実現しています。このプロジェクトの成功により、量子力学的なメリットは、現在のスーパーコンピューターでも指数関数的に拡大する光線力学的薬剤のシミュレーションに一歩近づいたことになります。したがって、その性能と可能性は、量子テクノロジーを使って飛躍的に最適化することが可能になります。QuPharmaプロジェクトで開発されているプロトタイプ・プラットフォームは、高度な医薬品の革新と開発のために、このような量子コンピューターの商業的スケールアップへの道筋を明確に示すことを目的としています。


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