Квант против ИИ в здравоохранении: чем они отличаются и почему лидерам необходимо готовиться к конвергенции

В отделение неотложной помощи поступил кардиолог с болью в груди. В течение нескольких минут датчик квантовой магнитокардиографии обнаруживает тонкие электрические аномалии, которые традиционные электрокардиограммы (ЭКГ) не могут уловить, сигнализируя об опасном для жизни состоянии до того, как произойдет необратимый ущерб.

Это не видение далекого будущего; сегодня он проходит проверку в клинике Мэйо и сигнализирует о новом переломном моменте в здравоохранении.

Искусственный интеллект (ИИ) уже меняет сферу оказания медицинской помощи, но появляются квантовые технологии для решения научных и вычислительных задач, которые ИИ и классические системы не могут решить в одиночку.

Вопрос для лидеров здравоохранения и здравоохранения больше не в том, изменит ли квантовая медицина; вопрос в том, будут ли их системы готовы участвовать в этой трансформации и получать от нее выгоду.

ИИ быстро стал неотъемлемой частью клинических операций. От автоматизированного документирования до анализа изображений и прогнозной сортировки — инструменты на базе искусственного интеллекта ускоряют рабочие процессы и снижают административную нагрузку.

Ожидается, что рынок искусственного интеллекта в здравоохранении достигнет 491 миллиард долларов к 2032 годурост которого составляет 43% в год, что отражает скорость внедрения этих инструментов в деятельность здравоохранения.

Сегодня искусственный интеллект приносит пользу благодаря:

Тем не менее, ИИ по-прежнему ограничен классическими вычислениями. Он может анализировать закономерности данных в масштабе, но не может моделировать взаимодействия на квантовом уровне, лежащие в основе биологии, или моделировать сложное молекулярное поведение. Он также не может обнаружить сигналы сверхранних заболеваний, которые существуют ниже классических порогов измерения.

Именно здесь вступает в силу квант.

Квантовые технологии, охватывающие квантовые вычисления, зондирование и связь, развиваются для решения фундаментальных проблем биомедицинских исследований и клинической помощи.

ИИ ускорил открытие лекарств, но все еще пытается предсказать токсичность, смоделировать биологические механизмы и выявить ранние признаки заболеваний. Квантовые технологии устраняют эти пробелы.

Квантовая химия обладает потенциалом для моделирования молекулярных и биологических систем с физической точностью; квантовое зондирование для обнаружения неинвазивных магнитных и биоэлектрических сигналов в реальном времени; и квантовая коммуникация для защиты электронных медицинских записей, клинических рабочих процессов и конвейеров искусственного интеллекта в постквантовом мире.

Эти возможности расширяют возможности, которых может достичь один только ИИ.

Ранние развертывания уже меняют практику. IBM и Cleveland Clinic продвигают квантовые биомедицинские исследования; Клиника Мэйо испытывает квантовую магнитокардиографию для более быстрой сортировки сердца; Чикагский университет и Wellcome Leap изучают возможность открытия квантово-улучшенных биомаркеров; и европейские консорциумы строят квантовобезопасные сети связи.

Квантовые технологии выходят за рамки теории и переходят на раннюю клиническую практику.

Сотрудничество Moderna и IBM иллюстрирует ИИ-квантовая синергия. Классический ИИ ускоряет оптимизацию кандидатов, но с трудом моделирует сложность сворачивания рибонуклеиновой кислоты (РНК). Квантовые вычисления могут оценить эти взаимодействия, а ИИ интерпретирует результаты и организует гибридный рабочий процесс.

В ранних пилотных проектах квантовые алгоритмы обеспечивали большее «разнообразие решений», выявляя жизнеспособные терапевтические разработки, которые упускали из виду классические системы, и сокращали сроки моделирования с недель до часов. Quantum расширяет научный ландшафт; ИИ позволяет его практическое использование.

ИИ и квантовые технологии действуют на принципиально разных горизонтах внедрения:

Эта асимметрия является не напряжением, а возможностью. ИИ укрепляет цифровые и операционные основы здравоохранения, а квантовые технологии расширяют границы того, чего могут достичь наука и вычисления. Их конвергенция обеспечит более раннее обнаружение, более точные методы лечения, устойчивые инфраструктуры данных и новые научные возможности.

Будет ли эта конвергенция цельной или фрагментарной, зависит от выбора, который лидеры сделают сейчас: как структурированы структуры данных, как развиваются стандарты совместимости, как адаптируются модели управления и кибербезопасности и как подготавливается рабочая сила.

Сектор будет готов только в том случае, если сегодняшние основы ИИ будут надежными и ориентированными на будущее.

И ИИ, и квантовая технология сталкиваются с общими системными проблемами, требующими скоординированных действий:

Как показано на рисунке 4 официального документа Всемирного экономического форума, для развития квантовых технологий и искусственного интеллекта необходимы поддерживающие основы. Решение этих задач для ИИ сегодня ускорит готовность к квантовому будущему.

Чтобы сориентироваться в предстоящей конвергенции искусственного интеллекта и квантов, лидеры здравоохранения и здравоохранения должны определить приоритеты трех стратегических действий.

Оцените, какие системы используют шифрование, уязвимые для будущих квантовых атак, и согласуйте стратегии кибербезопасности с появляющимися постквантовыми стандартами.

Изучите важные варианты использования, такие как квантовое зондирование в диагностике или квантово-усовершенствованное моделирование, в рамках партнерства с промышленностью, научными кругами или консорциумами. Первые пилотные проекты создают организационное обучение и формируют стандарты.

Интегрируйте квантовую грамотность в развитие лидерства, критерии закупок и стратегии исследований и разработок. Формируйте межфункциональные команды, которые разбираются в гибридах искусственного интеллекта и квантовых технологий и руководят ответственным внедрением.

На протяжении десятилетий инновации в сфере здравоохранения приходили волнами. ИИ — это волна, меняющая сегодня наши системы; квант — это тот, который поднимается за ним. Вместе они могут создать экосистему здравоохранения и здравоохранения, которая будет более прогнозирующей и профилактической, более безопасной и более эффективной с научной точки зрения.

Сейчас не время для колебаний, а время для обдуманных, дальновидных действий. Лидеры, которые готовятся сейчас, укрепляя фонды, инвестируя в пилотные проекты и формируя управление, не просто примут будущее здравоохранения; они помогут определить это.

От этого выбора будет зависеть, будут ли квантовые технологии углублять глобальную справедливость в отношении здоровья или расширять существующие различия, а также смогут ли прорывы вовремя достичь пациентов и изменить результаты лечения.