Pasqal e True Nexus Sviluppano Modelli Quantistici 3D Dinamici per la Funzionalità delle Proteine Alimentari

La società di calcolo quantistico Pasqal ha avviato una collaborazione strategica con True Nexus per applicare capacità computazionali avanzate alla modellazione delle funzionalità proteiche nei sistemi alimentari. Questa alleanza mira a superare i limiti della ricerca empirica, introducendo una precisione nella previsione delle proprietà critiche degli ingredienti alimentari, come la consistenza e la capacità di gelificazione.

L'obiettivo primario del consorzio è la creazione del primo modello tridimensionale (3D) completamente vettorizzato e dinamico specificamente progettato per la gelificazione proteica, una caratteristica funzionale di primaria importanza nel settore alimentare. Dominik Grabinski, CEO di True Nexus, ha affermato che l'industria è stata storicamente vincolata dalla carenza di una comprensione computazionale approfondita del comportamento proteico, una limitazione che questa partnership intende superare. L'approccio quantistico promette di spostare lo sviluppo degli ingredienti da un paradigma basato su tentativi ed errori a un modello di progettazione guidata dai principi fondamentali.

Il modello di riferimento che emergerà da questa collaborazione è concepito per diventare uno strumento guida per diverse applicazioni industriali, inclusa l'ottimizzazione dello sviluppo di sementi e l'indirizzamento delle applicazioni di fermentazione di precisione per la creazione di proteine sostenibili. Questo si allinea con la crescente necessità del settore agroalimentare di adottare soluzioni più ecologiche, poiché il calcolo quantistico è visto come un potenziale catalizzatore per affrontare sfide computazionali complesse legate alla sostenibilità ambientale e alla produzione alimentare.

Pasqal, fondata nel 2019 e con sede in Francia, è riconosciuta per lo sviluppo di processori quantistici a atomi neutri e per la sua integrazione full-stack, che include hardware, software e accesso cloud. L'azienda, che vanta oltre 275 dipendenti e clienti come CMA CGM, OVHcloud e Thales, sta accelerando l'adozione del calcolo quantistico ad alte prestazioni. La sua tecnologia si basa su principi derivati da ricerche premiate con il Premio Nobel, come quella del co-fondatore Alain Aspect.

La modellazione molecolare avanzata sta già influenzando la scienza; ad esempio, il Premio Nobel per la Chimica 2024 ha premiato l'uso del computer nella progettazione di nuove proteine, evidenziando come la forma tridimensionale (3D) di una proteina ne determini la funzione specifica. La capacità di simulare queste strutture, precedentemente limitata a 16-18 elettroni con metodi convenzionali, è stata estesa a 32 elettroni simultaneamente grazie ai progressi nel calcolo quantistico. Questo contesto sottolinea l'importanza di passare dalla modellazione strutturale, come quella basata su IA di AlphaFold, alla simulazione dinamica delle funzionalità, come la gelificazione, che è l'obiettivo della collaborazione tra Pasqal e True Nexus.

L'impatto potenziale di queste simulazioni quantistiche si estende oltre il settore alimentare; la progettazione controllata delle proprietà elettroniche può accelerare lo sviluppo di materiali avanzati per la transizione energetica, come catalizzatori per l'idrogeno verde e batterie ad alta densità. L'integrazione di sistemi quantistici con l'High-Performance Computing (HPC) classico, come dimostrato dalle installazioni di Pasqal in Europa, inclusa quella con oltre 140 qubit in Italia presso CINECA, è la via maestra per affrontare carichi di lavoro complessi e sviluppare applicazioni pratiche. Questo modello di calcolo ibrido è fondamentale per orchestrare flussi di lavoro computazionali su diverse modalità di calcolo, portando la teoria quantistica verso un'utilità industriale concreta.