IBM 剛剛在美國和它的一個合作機構點啟動了 IBM Quantum System One 的首次安裝——該站點位於克利夫蘭診所，IBM 這個 127 量子比特的量子處理器Eagle QPU 將用於醫學研究。同時，D-Wave 為其 SDK 推出了混合插件求解器，AWS 剛剛提供了與普林斯頓大學能源部和芝加哥大學聯合開發的量子儀器控制套件 (QICK)。
這些是量子信息科學的有趣時期。明顯的量子優勢競賽正在加速並演變為開始被稱為量子利益的東西——量子可以為研究和商業提供有意義的貢獻，但與經典系統一致，而不是嚴格來說，通過超越經典系統同行。
IBM/克利夫蘭診所推出專用於醫療保健的量子計算機
作為 10 年合作的一部分，這項聯合工作於 2021 年宣布，被描述為Discovery Accelerator合作夥伴關係，重點是通過使用高性能計算、人工智慧和量子計算來推進生物醫學研究的步伐。
雖然有人傾向於將量子計算機視為奇異生物，它們工作在奇異的特殊環境中——主要是接近開爾文溫度零度的寒冷稀釋冰箱，但 IBM Quantum System One 是一個外觀時尚的系統，位於克利夫蘭診所的開放聚集區（如下所示） . 它裡面有所有必要的設備，不需要過多的維修，儘管 現場有一些IBM的工作人員，但主要是生物醫學研究人員。
IBM 克利夫蘭診所研究部主任 Ruyoi Zhou 告訴HPCwire，合作不僅僅是在量子領域。他們要融合經典計算、人工智慧和量子計算。如果一個問題可以通過說 HPC 或人工智慧可以達到 90% 的準確率來解決，那麼你可能不需要量子計算。這兩個團隊正在共同確定醫療挑戰或稱之為驅動力，以尋找人們可以用 HPC 或人工智慧和其他方法解決的機會，或者適合量子計算機的機會。
早期的項目已經被選中，但周沒有詳細討論。正如官方公告中廣泛描述的那樣，它們包括：
- 開發量子計算管道以篩選和優化針對特定蛋白質的藥物
- 非心臟手術後心血管風險的量子增強預測模型的改進
- 應用人工智慧搜索基因組測序結果和大型藥物靶標資料庫，以找到可以幫助阿爾茨海默氏症和其他疾病患者的有效藥物。
Zhou 說，除了維護新系統外，一個主要目標是建立 IBM 醫療保健/生命科學領域的知識。
以下是來自官方公告的更多信息：「Discovery Accelerator 還作為克利夫蘭診所全球病原體與人類健康研究中心的技術基礎，該中心是克利夫蘭創新區的一部分。該中心得到俄亥俄州、賈伯斯俄亥俄州和克利夫蘭診所 5 億美元投資的支持，匯集了一支專注於研究、準備和預防新出現的病原體和病毒相關疾病的團隊。通過 Discovery Accelerator，研究人員正在利用先進的計算技術來加快對治療和疫苗的關鍵研究。
合作的一個重要部分是專注於教育未來的勞動力和創造就業機會以促進經濟增長。正在為從高中到專業水平的參與者設計創新的教育課程，提供數據科學、機器學習和量子計算方面的培訓和認證計劃，以培養未來尖端計算研究所需的熟練勞動力。
監測進展情況將很有趣。目前的合作是為了研究而不是臨床目的；後者需要各種 FDA 認證。周同意，早期衡量成功的一個標準是科學論文的產生。希望許多知識最終能夠進入醫療保健領域。
當然，IBM 有一個雄心勃勃的路線圖。它在去年底推出了一款 433 量子比特的設備 (Osprey)，預計將在 2023 年提供訪問權限，儘管它尚未這樣做。今年晚些時候，IBM 計劃推出一款 1121 量子比特的設備 (Condor)。Zhou 表示，克利夫蘭診所的 IBM Quantum System One 可以進行一些改進，並且計劃在克利夫蘭診所安裝Quantum System Two（全新的外殼/系統，目前正在開發中）。
人們對量子對醫療保健的影響寄予厚望。
克利夫蘭診所執行長 Tom Mihaljevic 指出：這是他們與 IBM 創新合作夥伴關係的一個關鍵里程碑，因為我們探索了將量子計算的力量應用於醫療保健的新方法。這項技術在徹底改變醫療保健和加快為我們的患者提供新的護理、治療和解決方案方面具有巨大的前景。量子和其他先進的計算技術將幫助研究人員解決歷史上的科學瓶頸，並有可能為癌症、阿爾茨海默氏症和糖尿病等疾病患者找到新的治療方法。
D-Wave 為混合求解器添加插件
與其他公司一樣，D-Wave 一直在積極構建其混合求解器功能，允許用戶混合量子計算和經典計算。今天，D-Wave 為其混合求解器發布了一個新插件，該插件將量子功能集成到特徵選擇機器學習工作流程中。
正如 D-Wave 所描述的那樣，「特徵選擇——機器學習的一個關鍵組成部分——是確定一小組最具代表性的特徵以改進 ML 中的模型訓練和性能的問題。使用新插件，ML 開發人員無需成為優化或混合解決方案方面的專家，即可獲得兩者的業務和技術優勢。創建特徵選擇應用程式的開發人員可以使用scikit-learn （Python 的行業標準 ML 庫）構建管道 ，然後將 D-Wave 的混合求解器更輕鬆、更高效地嵌入到該工作流中。」
D-Wave 量子業務創新副總裁 Murray Thom 表示：他們從客戶那裡了解到，量子混合解決方案與 AI/ML 模型訓練中的特徵選擇相結合對於加速業務影響非常重要，這插件代表了另一個例子，說明 D-Wave 如何促進量子 ML 工作流，並使將優化納入特徵選擇工作變得容易。
新插件和其他 D-Wave 工具可在公司的 Leap 量子云服務以及AWS Marketplace上獲得。
QICK——新工具擴展了對基於實驗室的量子原型的訪問
如今，學術界、政府和初創公司實驗室正在進行許多量子計算機開發項目。提供對這些設備的訪問權限可能具有挑戰性。最近，一組不同的研究人員通過量子儀器控制套件 (QICK) 項目解決了這一挑戰，該項目提供了一個簡單的基於雲的訪問模型，以向全球社區公開實驗硬體。
古斯塔沃·坎塞洛 (Gustavo Cancelo) 帶領費米實驗室的工程師團隊創建了一種新的緊湊型電子電路板：它具有整個設備機架的功能，可以與許多超導量子比特設計兼容，而成本僅為其一小部分。
AWS 的量子計算服務 Amazon Braket 目前可用的所有量子計算機都起源於實驗物理學家的實驗室。這些複雜系統的創新需要不斷疊代設備設計、製造方法和控制技術。這些設備需要仔細隔離的環境和精緻、複雜的組件以促進交互。組件本身通常非常昂貴，包括在實驗室或精品製造商處定製的微波、雷射和/或製冷技術。這些因素都有助於增加構建和實驗量子設備所需的資源。
量子儀器控制套件 (QICK) 項目由美國能源部的 費米國家加速器實驗室、 芝加哥大學和 普林斯頓大學發起。QICK 得到了 量子科學中心的支持，量子科學中心是能源部國家量子信息科學研究中心，總部位於橡樹嶺國家實驗室。 QICK 是一個開源軟體項目 ，提供在 AMD Xilinx 的通用快速原型開發板上運行的固件，將開發板轉變為由 FPGA 驅動的量子設備控制平台。」
芝加哥大學（現史丹福大學）的 David Schuster 小組和普林斯頓大學的 Andrew Houck 小組是第一批使用該平台的實驗人員，其中 QICK 用於控制傳感設備和實驗量子位。