Квантовые вычисления в медицине

• Квантовые коммуникации
• Квантовые компьютеры и квантовая связь
• Квантовая криптография (шифрование)
• Квантовые компьютеры и сети в России
• Квантовые коммуникации. Общие положения и терминология

2025

Рост объема мирового рынка квантовых вычислений в здравоохранении до $191,7 млн

В 2025 году затраты на глобальном рынке квантовых вычислений в здравоохранении достигли $191,7 млн. Почти половина этой суммы пришлось на североамериканский регион. Такие данные приводятся в исследовании Fortune Business Insights, результаты которого опубликованы 21 января 2026 года.

Квантовые системы способны решать определенные задачи за считанные минуты, тогда как у традиционных суперкомпьютеров на это могут уходить многие годы. Дело в том, что благодаря суперпозиции квантовый бит (кубит) может одновременно принимать значения 0 и 1, что позволяет обрабатывать все комбинации данных параллельно, а не последовательно. Это открывает качественно новые возможности во многих сферах, включая медицину.

Одним из драйверов рассматриваемого рынка названо растущее использование квантовых вычислений в разработке лекарств. Квантовые алгоритмы позволяют с беспрецедентной точностью моделировать поведение молекул и химических структур, сокращая время поиска новых препаратов. Кроме того, квантовые системы способствуют развитию персонализированной медицины: речь идет о создании индивидуальных схем лечения на основе анализа генома и специфики заболевания конкретного пациента. Квантовые системы, интегрированные с машинным обучением и искусственным интеллектом, способны выявлять патологии на ранних стадиях по результатам анализа диагностических данных. Вместе с тем использование квантовых сенсоров значительно повышает чувствительность и точность методов медицинской визуализации (МРТ, КТ, ПЭТ).

Положительное влияние на отрасль оказывают технологические достижения в области квантовых вычислений, включая увеличение числа кубитов и внедрение новых методов коррекции ошибок. По мере того, как квантовые системы становятся более стабильными и масштабируемыми, расширяется сфера их применения. Помимо этого наблюдается объединение классических суперкомпьютеров с квантовыми сопроцессорами для решения сложных задач.

Набирает обороты облачная модель QCaaS (Quantum-as-a-Service — квантовые вычисления как услуга). Аналитики отмечают, что большинство компаний и учреждений не обладают собственными экспертными знаниями в области квантовых вычислений, а поэтому используют сервисы сторонних провайдеров. Благодаря концепции QCaaS отпадает необходимость в создании специализированных лабораторий и закупке дорогостоящего оборудования. Кроме того, пользователи могут работать с разными типами квантовых устройств через единый интерфейс.

Авторы исследования сегментируют рынок на программное обеспечение, аппаратные платформы, услуги и сервисы QCaaS. В 2025 году наибольшую выручку обеспечил сектор услуг, тогда как на софт пришлось 32,3% затрат. В зависимости от способа развертывания выделяются локальные, облачные и гибридные решения. Лидируют облачные службы благодаря экономической эффективности и возможностям масштабирования. С географической точки зрения доминирует Северная Америка с 47,2%, или $90,5 млн. Крупными отраслевыми игроками в глобальном масштабе названы:

• Amazon Web Services (AWS);
• Microsoft;
• IBM;
• Google;
• IonQ;
• Quantinuum;
• D-Wave Quantum;
• Rigetti & Co;
• Quantum XChange;
• Atom Computing;
• Classiq;
• SandboxAQ.

В 2026 году объем рынка квантовых вычислений в здравоохранении, как ожидается, достигнет $269,5 млн. При этом на США придется $117,1 млн, на Европу — $68,5 млн, на Азиатско-Тихоокеанский регион — $53,8 млн. Аналитики Fortune Business Insights прогнозируют, что в дальнейшем среднегодовой темп роста в сложных процентах (CAGR) составит 42,42%. В результате, к 2034 году затраты могут увеличиться до $4,56 млрд.^[1]

«Росатом» внедрил квантовые вычисления для разработки радиофармпрепаратов

Государственная корпорация «Росатом» начала внедрение квантовых вычислений при создании нового поколения радиофармацевтических препаратов. Проект реализуется с применением квантовых алгоритмов для моделирования поведения лекарственных средств в организме человека. Об этом сообщила пресс-служба компании «Росатом квантовые технологии» в июле 2025 года.

Как передает ТАСС, в проекте участвуют специалисты Физико-энергетического института имени А.И. Лейпунского и Научно-исследовательского физико-химического института имени Л.Я. Карпова. Предприятия входят в научный дивизион «Росатома» и работают совместно с ведущими учеными квантового проекта.

𝓲

Фото: iaea.org

Квантовые вычислители обеспечат беспрецедентную точность моделирования поведения радиофармпрепаратов в человеческом организме. Технология позволит рассчитывать эффективность новых лекарственных средств и определять их оптимальные дозировки на этапе разработки.

Специалисты проектируют решения на базе передовых технологий будущего с применением квантовых алгоритмов. Разработка нового поколения радиофармацевтических препаратов стала одним из ключевых направлений работ научных подразделений госкорпорации.

Ученые «Росатома» рассматривают возможность интеграции квантовых вычислений с технологиями машинного обучения. Комбинированный подход будет применяться для классификации медицинских изображений различных типов — рентгеновских снимков, магнитно-резонансной и компьютерной томографии.

Интеграция квантовых технологий с машинным обучением направлена на анализ медицинских данных с целью раннего и точного выявления патологий. Особое внимание уделяется диагностике онкологических заболеваний на ранних стадиях развития.

Применение квантовых вычислений в медицине открывает новые возможности для персонализированной терапии. Технология позволит создавать индивидуальные схемы лечения с учетом особенностей конкретного пациента и характеристик заболевания.^[2]

2022

Впервые квантовый компьютер начали строить в клинике

В середине октября 2022 года появилась информация о том, что крупный частный медицинский центр, который находится в американском городе Кливленд совместно с компанией IBM приступили к монтажу первого квантового компьютера в больнице. Подробнее здесь.

Как квантовые вычисления помогут здравоохранению

18 июня 2022 года Чикагский и Северо-Западный университет получили $700 млн на исследования, как квантовые вычисления помогут здравоохранению. Квантовые вычисления могут быть использованы для разработки новых методов лечения и защиты личной медицинской информации.

Квантовые компьютеры могут выполнять сложные задачи, неподвластные современным компьютерам, например, сворачивание белков, что может помочь в разработке лекарств от трудноизлечимых заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, по информации исследователей.

Как квантовые вычисления помогут здравоохранению

Между тем, системы здравоохранения к середине 2022 года готовятся к тому, что квантовые компьютеры могут впоследствии расшифровать данные пациентов, а возможно и геном человека. Квантовый компьютер может позволить изучить все известные типы молекул с беспрецедентной скоростью, протестировать составы лекарств на любой клетке, известной человеку, а все процессы будут происходить в кратчайшие сроки, которые только можно себе представить.

В то время как испытания на живых организмах и клетках являются одним из способов продвижения достижений в области фармацевтики и здравоохранения, квантовые вычисления также могут позволить провести новый тип экспериментов и испытаний, которые на июнь 2022 года невозможны из-за ограничений текущей технологии. Известные как клинические испытания in silico, эти эксперименты проводятся в полностью смоделированной среде. Согласно изданию Medical Futurist, квантовые вычисления могут способствовать созданию виртуальной среды, в которой специалисты смогут анализировать такие переменные, как жидкости в организме, кровообращение, электролиты, гормоны, метаболизм и температуру кожи на цифровых копиях людей.

А еще есть сложный мир генетики и геномики, который с 2000 года добился значительных успехов. То, что начиналось как стремление расшифровать ДНК человека, на 18 июня 2022 года превратилось в богатое пространство для исследований, где люди имеют возможность определить риски для своего здоровья и даже проследить свою родословную до самых истоков. Квантовые вычисления, несомненно, продолжат этот скачок и позволят бесконечно ускорить анализ и точное предсказание потенциальных генетических заболеваний, что даст возможность заблаговременно принять профилактические меры и получить более глубокое понимание генетического состава.

В целом, вычислительная мощность открывает путь к цели, к которой давно стремится здравоохранение и фармацевтическая промышленность. Эта цель заключается в том, чтобы быть предиктивной и превентивной, а не реактивной и отсроченной. В то время как на июнь 2022 года большинство современных технологий позволяют лечить большое количество заболеваний, квантовые вычисления и их невероятная мощность позволяют предвидеть и эффективно искоренять такие заболевания заранее. Количество ежедневно генерируемых данных и количество уже имеющихся данных о конкретных пациентах, создаст благодатную почву для работы квантовых машин и проведения ценного, а также глубокого анализа, который не только поможет в лечении, но и в профилактике некоторых заболеваний.

Магистр медицинских наук, Суха Бачир, которая сертифицирована в области медицинской генетики, уверена в том, что фундаментальная природа работает как раз на уровне квантов: на субатомном уровне вещи могут существовать во многих различных состояниях одновременно. В классических компьютерах используется двоичная система исчисления, и это не самый совершенный способ моделировать природу, а вот квантовые вычисления могут моделировать молекулярные структуры. Более точное моделирование молекул и процесса свертывания белков также поможет ученым в развитии генетики и синтетической биологии.^[3]

Примечания