○量子コンピュータ 〜医療への可能性〜

こんばんはV12です!

ここ最近、さらに寒くなってきましたね。

今年度の寒さのピークは今ぐらいだと良いのですが、、、

 

さて先日、IBM が量子コンピュータを商用化したことがニュースになっていましたね!

今回はこの量子コンピュータの医療への可能性を探っていきたいと思います!

 

量子コンピュータとは?

まずは量子コンピュータの概要について、ざっくりと説明しますね!

従来のコンピュータは二進法を使っていることは知っていますよね。

この二進法である理由が電流が流れる電流が流れないという

2つの状態のみを扱うために二進法を使っていたのでした!

 

さて量子コンピュータはどうでしょう?

量子コンピュータは電流が流れる・流れないという2つの状態が混在しているため

無数の状態を作り出すことが実現しているわけです!

 

例えて言うならば

電流が

0.3流れていて、0.7流れていない状態や

0.6流れていて、0.5流れていない状態など、、、

様々な状態が作れるわけですね!

 

ここで2つの状態が混在するというのはピンと来ないかもしれませんが

これは量子力学で導かれる、物体は波の性質を持ち合わせているという事実が関係しています。

簡単に言ってしまえば

あるものがそこに存在するかどうかは見てない限りは確率だと言うことですね〜

 

さて、この無数の状態を作ることにより量子コンピュータは高い処理能力を実現できます!

 

従来のコンピュータでは1000バイト(bit)などと読んでいた単位が

量子コンピュータでは1000量子ビット(Qubit)と言う単位になります。

理論的には50量子ビットを超えたあたりで従来の最速のスーパーコンピュータの

処理能力を上回ってしまうことが予測されています!(これを量子超越性と呼びます。)

 

医療への応用

さてここまで量子コンピュータのすごさについて語ってきましたが

それでは医療ではどのような応用が期待されているのか見てみましょう!

(1)新薬の開発

まずはこれが思い浮かぶことでしょう。

新薬となる化合物の構造を高い計算能力で見つけ出すことが可能になります!

これにより、今までは自然界の物質をベースに探していた化合物もコンピュータ上で

全て見つけ出してしまうことも可能になるかもしれません。

これが実現した暁には難病の特効薬が発見されることでしょう。

 

(2)脳の仕組みを解明

人間の脳はとても複雑な神経回路を持ち、これが私たち自身の自我を作り出しています。

現状ではこれほど多くの神経細胞の作り出す神経回路を解明することは難しく

脳の仕組みと言うのは部分的にしか知見が得られていませんが量子コンピュータの

高い処理能力により脳の神経回路を電子上で完全に再現することができるようになるかもしれません!

これにより全くわかっていない精神疾患の病態などが次々と明らかになるかもしれません。

 

(3)生体内のタンパク質の動態を解明

2003年にヒトゲノム計画は終了し、人間の設計図が解明され医療の新たな時代への幕開けとなりました。

しかし、遺伝子がコードするタンパク質については未だに未解明な部分が数多くあります。

この遺伝子の作り出すタンパク質の候補は無数といっても良いほど数多くありますが量子コンピュータにより全てのタンパク質が同定され、その動態も解明されることでしょう。

これにより、先天性疾患の原因の解明完全なるテーラーメイド医療の実現が期待されます。

 

以上が医療の実現されると考えられることになります!

なかなか凄いことばかりですね!!

これからの未来を量子コンピュータが担ってくれることでしょう!

 

それでは今回はここまでで!

<参考>

・【図解】コレ1枚でわかる量子コンピュータ
http://blogs.itmedia.co.jp/itsolutionjuku/2017/12/1_15.html

・直感で理解する量子コンピュータ-Qiita

https://qiita.com/onhrs/items/9bf83c61fcfcff43011f

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