Cómo Moderna Usa la Computación Cuántica de IBM para Avanzar en el Desarrollo de Medicamentos de ARNm

Moderna, la empresa de biotecnología detrás de la vacuna Spikevax contra el COVID-19, se enfrenta a un extraordinario desafío computacional en el desarrollo de nuevos medicamentos de ARNm. La empresa debe identificar las secuencias óptimas de ARNm entre un número astronómicamente grande de posibilidades para tratar enfermedades, garantizando que las secuencias codifiquen proteínas objetivo con precisión, mantengan la estabilidad molecular, alcancen cantidades de producción suficientes y eviten desencadenar respuestas inmunes.

La computación clásica alcanza sus límites con estos intensivos problemas de optimización combinatoria, especialmente en la predicción de la estructura secundaria del ARNm. Reconociendo esta limitación, Moderna se asoció con IBM Quantum para explorar cómo la computación cuántica podía acelerar su investigación.

La colaboración combina algoritmos cuánticos variacionales con el Valor en Riesgo Condicional (CVaR), una técnica de evaluación de riesgo tomada de las finanzas, para mejorar el rendimiento de los algoritmos. Este enfoque híbrido cuántico-clásico focaliza la optimización en soluciones de menor energía con mínima sobrecarga computacional, usando circuitos cuánticos polinomiales instantáneos para una utilización eficiente de los recursos.

En 2024, el equipo estableció récords simulando 60 secuencias de nucleótidos usando 80 qubits en el procesador Heron de IBM, superando el récord anterior de 42 nucleótidos. En 2025, aplicaron 156 qubits con circuitos que contenían 950 puertas no locales, demostrando una de las ejecuciones de algoritmos cuánticos variacionales más grandes y avanzadas en hardware cuántico real. Los resultados coincidieron exitosamente con los de los solvers clásicos comerciales, validando el enfoque cuántico para aplicaciones farmacéuticas reales.