Af Peter Witten, AAU Kommunikation og Public Affairs
Foto: Colourbox

Kvantecomputere rummer et enormt potentiale til at revolutionere lægemiddeludvikling, men i dag begrænses potentialet af, at teknologien er vanskelig at arbejde med i praksis.

Med en ny Grand Solutions-bevilling fra Innovationsfonden vil forskere fra Aalborg Universitet og Aarhus Universitet sammen med den danske kvanteteknologivirksomhed Kvantify nu udvikle en software-stack, der gør kvantecomputere lettere at bruge - og bringer teknologien tættere på praktisk anvendelse i sundhedssektoren.

Projektet ODAQS - Optimal Design Automation towards a Performant Quantum Software Stack - ledes af professor Jaco van de Pol fra Institut for Datalogi ved Aarhus Universitet.

Enklere og mere pålidelig

Projektet vil udvikle nye metoder og værktøjer, der gør det muligt at arbejde med kvantecomputere på en enklere og mere pålidelig måde, uden at forskere og virksomheder skal tage højde for de tekniske begrænsninger ved hver enkelt maskine.

En central del af projektet fokuserer på at bruge avancerede læringsmetoder til at automatisere og optimere udviklingen af kvantesoftware.

"En af de største udfordringer ved kvantesoftware er at finde gode løsninger uden at bruge enorme mængder regnekraft. I ODAQS vil vi bruge reinforcement learning til at lære software at skabe mere effektive kvanteprogrammer. Det gør det muligt at udnytte kvantecomputere bedre - også med den hardware, vi har til rådighed i dag," siger professor Kim Guldstrand Larsen fra Institut for Datalogi , Aalborg Universitet.

I ODAQS er der fokus på at etablere en software-stak for kvanteprogrammer.  

”Her er en afgørende udfordring, at der udvikles effektive teknikker til at oversætte højniveau kvantealgoritmer til ækvivalent kvanteprogrammer rettet mod en konkret kvantecomputer”, siger lektor Christian Schilling fra Institut for Datalogi, Aalborg Universitet.

Projektleder og professor Jaco van de Pol fra Institut for Datalogi, Aarhus Universitet, påpeger, at kvantecomputere har et enormt potentiale, men er meget svære at bruge i praksis i dag.

"Vores mål er at udvikle software, der gør kvanteteknologi langt mere tilgængelig og anvendelig, så den kan bruges til konkrete samfundsudfordringer som udvikling af ny medicin," forklarer han.

Kan spare tid og omkostninger

En stor del af omkostningerne ved lægemiddeludvikling ligger i de tidlige faser, hvor forskere tester og frasorterer mulige lægemiddelkandidater. På længere sigt kan kvantecomputere give langt mere præcise beregninger af kemiske processer end klassiske computere.

ODAQS kombinerer forskning i programmeringssprog, algoritmer, optimeret kompilering, simulering og softwareverifikation for at automatisere vejen fra idé og beregning til færdige kvanteprogrammer.

Projektet har særligt fokus på kvantekemi og lægemiddeludvikling, hvor forbedrede beregningsmetoder kan reducere både tid og omkostninger i de tidlige faser af udviklingen af ny medicin.

Kvantify vil bruge projektets resultater til at demonstrere, hvordan forbedrede softwarebyggesten kan udnyttes og omsættes til pålidelige og praktisk anvendelige teknologier til kvantebaserede beregninger.

"Hvis vi kan udnytte kvantecomputere mere effektivt, kan vi reducere både tid og omkostninger i de tidlige faser af lægemiddeludvikling. ODAQS giver os et vigtigt teknologisk fundament for at bringe kvantecomputere tættere på industriel anvendelse," siger Allan Grønlund, medstifter og CTO i Kvantify.

Stærkt dansk samarbejde

Projektet samler forskningsmiljøer fra Aalborg Universitet  og Aarhus Universitet og samt virksomheden Kvantify. Sammen vil de udvikle centrale softwarebyggesten og værktøjer, som kan bruges i både forskning, uddannelse og erhvervsliv, og som på længere sigt kan styrke Danmarks position inden for kvanteteknologi.

ODAQS løber fra 2026 til 2029 og har modtaget en bevilling under Innovationsfondens Grand Solutions-program, der investerer i ambitiøse projekter med stort potentiale for samfund og erhvervsliv.