国内首个量子分子对接应用来了！以量子算力加速小分子药物研发进程并提高药物设计效率【附量子计算技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

在生物医药领域，我国量子计算技术迎来了重要突破。据安徽省量子计算工程研究中心，近期，蚌埠医科大学与本源量子计算科技(合肥)股份有限公司达成战略合作，双方将联合研发国内首个量子分子对接应用，依托我国第三代自主超导量子计算机，以量子算力加速小分子药物研发流程并提高药物设计效率。

小分子药物可以轻易穿透细胞膜到达任意位置，并与靶点蛋白产生相互作用从而发挥对应的治疗效果。传统分子对接方法依赖于高性能计算机集群进行大量计算，耗时久且精度低。而量子计算技术因其强大的计算能力，能够解决传统小分子药物设计中存在的算力瓶颈问题，可以显著提高分子对接的速度和准确性，从而开辟一条更高效、更精准的药物筛选新路径。

在药物设计领域，目前本源量子研发团队已成功开发一系列基于第三代自主超导量子计算机“本源悟空”的药物设计真机应用。这些应用能够有效预测药物分子的性质、药物间的相互作用等。量子计算技术目前仍处于早期阶段，随着量子硬件的进步和算法的成熟，预计量子计算将在药物研发领域扮演越来越重要的角色。

图片来源：摄图网

技术价值观察

量子信息主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域。量子信息产业链从上游到下游主要包含基础光电元器件、量子通信核心元器件、量子通信传输干线、量子系统平台、以及应用层五个环节。其中基础光电元器件和核心设备是支撑起量子通信的技术和硬件基础;量子传输干线是实现远程量子通信及量子网络的传输渠道;量子系统平台主要负责对信息进行整合处理并根据需求做出相关指令，是维护整个系统健康运转的软件基础;应用层则为量子信息产业化的下游，主要为军事国防、政务、金融、互联网云服务、电力等领域的应用。

国内首个量子分子对接应用，以量子算力加速小分子药物研发流程并提高药物设计效率。因此，从量子计算产业链上看，该技术处于产业链的下游应用环节。

宏观市场观察

——量子信息领域概况

量子信息是指以量子力学基本原理为基础、通过量子系统的各种相干特性(如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等)，进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。量子信息主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域，在提升计算困难问题运算处理能力、加强信息安全保护能力、提高传感测量精度等方面，具备超越经典信息技术的潜力。

——量子计算：2030年左右实现商业化，市场规模超过千亿美元

总的来看，在全球范围内，量子计算技术得到了前所未有的关注和投资，量子计算机研发已经成为全球主要国家在前沿科技领域攻关突破的重点方向之一，近年来取得样机研制与技术验证主要代表性成就如下所示。大规模可容错通用量子计算机仍是需要长期探索和努力的目标，量子计算领域的发展与竞争也将是一场科技马拉松。

结合量子计算所需的物理学基础与算法基础，量子计算有望在10-15年内实现商用。根据IDC数据，2022年全球量子计算技术(包括硬件、软件和即服务解决方案)市场规模为11亿美元，2027年将增长至76亿美元左右。预计量子计算的商用元年在2030年，市场需求超过1000亿美元，2022-2030年年均复合增长率达79.72%。

——科技巨头和初创企业积极布局量子计算

在量子计算领域，我国科技巨头阿里巴巴、腾讯、百度和华为通过与科研机构合作等方式成立量子实验室，布局量子处理器硬件、量子计算云平台等领域;而初创公司-本源量子，则在量子处理器硬件、开源软件平台和量子计算云服务等方面进行探索：

——量子计算：多种技术路线竞相发展

量子计算包含量子处理器、量子编码、量子算法、量子软件、以及外围保障和上层应用等多个环节。目前，量子处理器的物理比特实现仍是量子计算研究的核心瓶颈，主要包含超导、离子阱、硅量子点、中性原子、光量子、金刚石色心和拓扑等多种方案，研究取得一定进展，但仍未实现技术路线收敛。

量子计算硬件技术主要分两大类，一类是以超导和硅半导体为代表的人造粒子路线，另一类是以离子阱、光量子和中性原子为代表的天然粒子路线。量子计算硬件研发目前处于各种技术路线并行发展和开放竞争阶段。

中国量子计算技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与量子计算关键技术强关联的城市集群主要集中在华南、华东地区，并且以海南、安徽、广东省为重点发展区域，未来布局量子计算技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南、华东优先导入，其中可重点关注海南省海口市龙华区、安徽省合肥市庐阳区、广东省深圳市福田区及广东省广州市天河区所处量子计算的相关企业，以及该地方对于量子计算产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国量子计算行业市场前瞻与投资策略分析报告》。

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