近日，Wellcome Leap 宣布了其量子生物项目（Quantum for Bio），该项目专注于加速量子计算在健康领域的应用和解决紧迫的健康挑战。
Wellcome Leap 在量子用于生物领域的支持性挑战计划旨在确定、开发和展示将从预计在未来3-5年内出现的量子计算机中受益的生物学和医疗保健应用。
与众不同的是，Wellcome Leap 使用大胆的非常规计划来加速发现和创新。
01. 4000 万美元+1000 万美元投资
该项目将向多学科、多组织团队提供高达 4000 万美元的研究资金，并为在量子设备上成功进行概念验证演示并为扩展到大型量子计算机提供明确途径的人们提供高达 1000 万美元的挑战奖。
该计划的重点是开发可在未来 3-5 年内出现的量子计算机上实现的算法，估计能够执行具有 100 到 200 个量子比特。
02. 量子与生命科学
量子计算利用量子系统的独特属性来解决使用经典计算机无法解决的问题。与经典算法相比，量子算法提供指数或多项式加速，并且所需要的量子计算机的规模迄今尚未实现。
由于量子计算机对外界扰动的固有敏感性，其扩展是一个相当大的技术挑战。今天的量子计算机在尺寸和计算能力上仍然有限，这限制了它们的实际应用。然而，量子计算可以提供近期实际优势的一个有希望的领域是人类健康应用，与经典计算机相比，生物数据可以在量子计算机上更有效地表示。
基因组数据和 3D 蛋白质结构预测的生成涉及庞大且不断扩展的数据集，需要用于数据挖掘的统计和机器学习方法来做出与研究和临床工作相关的预测。量子机器学习算法有望超越其经典算法，并能够处理更大的数据集。
03. 三个阶段实现目标
Wellcome Leap 的量子生物项目支持挑战计划分为三个阶段。
根据官方消息，第一阶段的重点是量子算法开发。
第一阶段：最多有12个跨学科的提案将被选为资助对象，并将参加第一阶段。每个团队应包括人类健康和量子算法开发方面的专业知识–鼓励但不要求本阶段的量子硬件专业知识。每个被选中参加第一阶段的团队将获得最多150万美元的资助，该阶段将持续12个月。
第一阶段的重点是量子算法开发，所需的量子计算资源（量子比特数和程序深度）应符合下图的目标资源。
第一阶段的技术进展和成果将由Wellcome Leap 量子生物项目主任（PD）和一个内部技术专家团队进行评估和跟踪。第一阶段的最终评估将在另外4位量子计算和人类健康方面的外部主题专家的帮助下进行。被认为在规定的目标资源范围内对人类健康有重大进展的团队将进入第二阶段。
第二阶段：重点是利用经典的高性能计算（HPC）对算法进行大规模模拟。
团队将获得最多50万美元的资金用于HPC费用，以及最多25万美元的其他相关技术和计划执行费用。第二阶段将持续 6个月，在第二阶段结束时，所有团队将被要求确定并确保其团队中的量子硬件专家参与，以便被考虑进入第三阶段。
第二阶段的进展将由Wellcome Leap 量子生物项目主任和技术团队进行评估和跟踪。为了成功完成第二阶段，团队将对他们的量子算法进行30到40个量子比特的经典HPC模拟，并将结果与各自应用的标准经典方法所得到的结果进行比较。Wellcome Leap的内部技术团队将根据需要在外部HPC主题专家的协助下，决定哪些团队成功完成第二阶段并进入最后的第三阶段。
第三阶段：重点是在量子计算设备上实施所开发的算法解决方案。
最高200万美元的资金将被授予第三阶段的完全整合团队，该阶段将持续12个月。第三阶段的技术成果将由Wellcome Leap 量子生物项目内部团队进行评估和跟踪，作为进入评奖阶段的条件。Wellcome Leap支持的挑战计划结果的最终评估将由一个综合团队进行，该团队由内部技术团队和4位及以上医疗和量子计算方面的外部主题专家组成。
每个团队将获得200万美元的奖金，该团队将成功证明其应用在量子计算机上的实验实现，该计算机具有50个以上的量子比特，程序深度为O(10^3 – 10^4)， 并有明确的路径扩展到更大的量子计算机。
一个成功在量子计算机上执行其算法的团队将获得500万美元的大奖，该团队使用的量子资源符合图2中的目标资源框。如果有一个以上的团队实现了这一目标，进行最终评估的专家团队将把大奖授予其应用被认为对推动人类健康最重要的团队。
相关参赛资格及赛程安排可查看官网[1]。
引用：
[1]https://wellcomeleap.org/q4bio/
