Η ιστορία της χημείας περιλαμβάνει ένα μεγάλο χρονικό διάστημα ξεκινά από την αρχαιότητα ακόμα. Ήδη από το 1000 π.Χ. οι αρχαίοι πολιτισμοί χρησιμοποιούσαν λύσεις που θα μπορούσαν να θεωρηθούν η βάση των διαφόρων κλάδων της σημερινής χημείας. Τους αιώνες που ακολούθησαν η πρόοδος που συντελέστηκε, με τη βοήθεια της τεχνολογίας ήταν – όπως στις περισσότερες επιστήμες – εξωπραγματική.
Σήμερα, έχουμε φτάσει σε μια νέα εποχή – ορόσημο η οποία θα καθοριστεί από τους κβαντικούς υπολογιστές, (συνοπτικά, οι υπολογιστές αυτοί είναι “απείρως” πιο γρήγοροι και αποδοτικοί από τους σημερινούς). Μια εποχή που θα εξελίξει τον τρόπο που εφαρμόζεται η επιστήμη και θα επιταχύνει σημαντικά ζωτικής σημασίας διαδικασίες όπως η δημιουργία φαρμάκων. Στην κομβική αυτή μετάβαση της χημείας, κορυφαίο ρόλο θα παίξουν οι καινοτόμες εταιρείες που ανοίγουν το δρόμο σε ό,τι αφορά την εξέλιξη του κλάδου αλλά και τις επιμέρους εφαρμογές του.
Μία από αυτές τις εταιρείες είναι και η ελληνική PiDust, που με όπλο την κβαντική υπολογιστική, έρχεται να δώσει λύσεις σε πολλά σύγχρονα προβλήματα. Την PiDust τη γνωρίσαμε καλύτερα μέσα από το MITEF Greece Startup Competition και σήμερα μαθαίνουμε περισσότερα πράγματα για αυτήν, το όραμά της αλλά και την αγορά των κβαντικών υπολογιστών.
Startupper: Η PiDust εξειδικεύεται στην ανάπτυξη λογισμικού που επιλύει προβλήματα υπολογιστικής χημείας μέσω κβαντικών υπολογιστών. Μπορείτε να μας εξηγήσετε τι σημαίνει αυτό πρακτικά και σε ποιον τομέα δραστηριοποιείστε;
PiDust: Η κβαντομηχανική υποστηρίζει όλη τη σύγχρονη χημεία. Επομένως, κάποιος μπορεί να φανταστεί ότι θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν τη θεωρία για να προβλέψουμε τη συμπεριφορά οποιασδήποτε χημικής ένωσης και χημικού μορίου. Προβλήματα όμως που η πολυπλοκότητα της κυματοσυνάρτησης ενός κβαντικού συστήματος αυξάνεται εκθετικά με τον αριθμό των σωματιδίων καθιστούν αδύνατο ακόμη και στους πιο ισχυρούς κλασικούς υπολογιστές να τα προσομοιώσουν με ακρίβεια και αποτελεσματικό τρόπο. Οι κβαντικοί υπολογιστές αν και ακόμα δεν είναι “ώριμες” τεχνολογίες, είναι σαφές ότι η υπολογιστική ισχύς που προσφέρουν είναι τεράστια και οι δυνατότητες που παρουσιάζονται πραγματικά τρομακτικές.
Η PiDust εξειδικεύεται στην ανάπτυξη λογισμικού και αλγορίθμων που επιλύουν προβλήματα υπολογιστικής χημείας. Η υπολογιστική χημεία σήμερα έχει εφαρμογές σε όλες τις πτυχές της πρακτικής χημείας. Με πιο απλά λόγια, αναπτύσσει εφαρμογές που θα “τρέχουν” σε quantum hardware (όχι, δηλαδή, σε έναν κλασικό υπολογιστή), οι οποίες μπορούν να πραγματοποιήσουν προσομοιώσεις χημικών αντιδράσεων με πολλή μεγαλύτερη ακρίβεια από τις διαθέσιμες επιλογές που υπάρχουν σήμερα. Η αξιοποίηση αυτών των εφαρμογών είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε τμήματα έρευνας και ανάπτυξης (R&D) οργανισμών που ειδικεύονται στην ανακάλυψη νέων φαρμάκων, χημικών ουσιών και υλικών, καθώς επίσης και σε ερευνητικά κέντρα και ακαδημαϊκά ιδρύματα.
Startupper: Πώς και πότε προέκυψε η ιδέα και ποιο πρόβλημα λύνει; Διακρίνατε κάποια ευκαιρία σε τοπικό ή παγκόσμιο επίπεδο;
PiDust: Η ιδέα είναι η ανάπτυξη μιας πλατφόρμας υπολογιστικής χημείας, η οποία εκτελεί προσομοιώσεις χημικών προβλημάτων που μέχρι στιγμής ήταν αδύνατο να επιλυθούν σε κλασσικό υπολογιστή. Το software της PiDust λαμβάνει υπόψη όλες τις κβαντικές παραμέτρους ενός τέτοιου προβλήματος, ώστε το τελικό αποτέλεσμα να είναι όσο πιο κοντά στην πραγματικότητα γίνεται. Ταυτόχρονα, οι κβαντικοί υπολογιστές δίνουν τη δυνατότητα όλα αυτά να εκτελούνται σε πάρα πολύ μεγάλες ταχύτητες.
Σκοπός του τελικού προϊόντος είναι να μειώσει δραματικά το κόστος και να βελτιώσει την ακρίβεια των αποτελεσμάτων που χρειάζονται τα τμήματα R&D εταιρειών που ασχολούνται με θέματα χημείας. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο μέσος χρόνος από την αρχική έρευνα μέχρι την έγκριση ενός φαρμάκου είναι περίπου 8-10 χρόνια και το συνολικό του κόστος ανέρχεται στα 2-2.5 δισεκατομμύρια δολάρια!
Startupper: Πως καλύψατε και σκοπεύετε να καλύψετε επιχειρηματικά και εμπορικά αυτή την ιδέα;
Κύριος στόχος μας είναι φαρμακευτικές εταιρείες και εταιρείες υλικών αλλά και ο ακαδημαϊκός χώρος για βασικές ερευνητικές ανάγκες. Έχουμε προσεγγίσει φαρμακοβιομηχανίες όπως Novartis, GE σε συνέδρια και εκδηλώσεις βιομηχανίας. Καθώς και καθηγητές πανεπιστημίου / μεταδιδακτορικοί φοιτητές μέσω συνδέσεων στο κολέγιο Gonville & Caius στο Πανεπιστήμιο Cambridge (που είναι το κολέγιο Cambridge με τους περισσότερους φοιτητές ιατρικής στο πανεπιστήμιο), μέσω πρόσκλησης σε ετήσια συνέδρια και σεμινάρια. Θέλουμε το προϊόν μας να είναι εύκολα προσβάσιμο και διαθέσιμο σε ευρύ φάσμα ερευνητών και σκοπός μας είναι να το υλοποιήσουμε στο cloud.
Startupper: Σε τι στάδιο βρίσκεστε τώρα όσον αφορά το προϊόν; Έχει βγει στην αγορά; Αν όχι πότε;
PiDust: Αυτή την περίοδο έχει ολοκληρωθεί το λεγόμενο MVP (minimum viable product) της PiDust, όπου γίνεται πλέον πιο ξεκάθαρη η προσφορά της, ενώ σε αντίστοιχο επίπεδο βρίσκεται και το επιχειρηματικό πλάνο, με σκοπό την εύρεση χρηματοδότησης. Αυτή τη στιγμή βρισκόμαστε σε θέση που συζητάμε με μεγάλη εταιρεία στο χώρο των κβαντικών υπολογιστών για επερχόμενη συνεργασία προκειμένου να έχουμε συγκεκριμένο hardware provider. Όσον αφορά το προϊόν, πριν αυτό βγει στην αγορά θα πρέπει να ‘’τεσταριστεί’’ ώστε να έχουμε feedback και στη συνέχεια να το βελτιώσουμε περαιτέρω. Ελπίζουμε όλα αυτά να έχουν επιτευχθεί μέσα στο 2021.
Startupper: Ποια είναι η κατάσταση σήμερα στον χώρο των κβαντικών υπολογιστών και πως τον προσεγγίζετε; Υπάρχουν εμπορικές υλοποιήσεις; Εσείς τι χρησιμοποιείτε σε επίπεδο software και hardware;
PiDust: Πρόσφατα η Google ανακοίνωσε “quantum supremacy” κάτι το οποίο έφερε το ευρύ κοινό πιο κοντά στο να μάθει τι είναι ένας κβαντικός υπολογιστής και ταυτόχρονα ήταν ένα milestone για το hardware. Επιπλέον η IBM έχει θέσει ένα αρκετά σαφές πλάνο ώστε να παραδώσει ολοένα και μεγαλύτερους σε αριθμό qubit κβαντικούς υπολογιστές με όσο τον δυνατόν μικρότερο σφάλμα μέχρι το τέλος του 2023. Η honeywell επίσης προσφάτως ανακοίνωσε κβαντικούς υπολογιστές με εξαιρετικά μικρό σφάλμα.
Εταιρείες που είναι νέες αλλά έχουν κάνει άλματα τα 2 τελευταία χρόνια όπως η Riggeti και IQM φτιάχνουν κβαντικούς υπολογιστές συγκεκριμένα και οι 2 έχουν ανακοινώσει ότι θα παραδώσουν συστήματα που θα έχουν 54 qubit μέσα στο 2021. Παρατηρούμε ένα “κβαντικό αγώνα” σε επίπεδο hardware που ελπίζουμε να επιφέρει ανάπτυξη που θα μας δώσει τη δυνατότητα να τρέξουμε κβαντικούς αλγορίθμους για μεγάλα χημικά συστήματα και μάλιστα σύντομα. Χρησιμοποιούμε το Qiskit που παρέχει εργαλεία για τη δημιουργία και το χειρισμό κβαντικών προγραμμάτων και τους κβαντικούς υπολογιστές που είναι διαθέσιμοι από την IBM. Σύντομα η PiDust θα ανακοινώσει επίσημα την εταιρεία που θα είναι hardware provider.
Startupper: Το οικοσύστημα σας γνώρισε περισσότερο μέσα από το MITEF Competition 2020. Πόσο σας βοήθησε η συμμετοχή σας στον διαγωνισμό στην εξέλιξή σας; Έχετε συμμετάσχει σε άλλους διαγωνισμούς/ προγράμματα;
PiDust: Ο διαγωνισμός MITEF Greece Startup Competition αποτελεί μια μοναδική ευκαιρία να αξιολογήσουμε την μέχρι τώρα πορεία μας, να εξελιχθούμε γρήγορα και σωστά μέσα από τα διαδραστικά workshops και τους μέντορες μας και, ιδανικά, να είμαστε “investment ready” στο τέλος του. Ταυτόχρονα, μας δίνεται η δυνατότητα να μιλήσουμε σε ακόμα μεγαλύτερο κοινό για το “Quantum Computing” ώστε να βοηθήσουμε στην καλύτερη κατανόησή του και κατά συνέπεια, στην ανάπτυξή του, κάτι ιδιαίτερα σημαντικό για όλους.
Είχαμε συμμετάσχει στο διαγωνισμό για νεοσύστατες επιχειρήσεις, που διοργανώνεται από την Ένωση Πληροφορικής και Επικοινωνιών Ελλάδας (SEPE) που υλοποιείται στο πλαίσιο του ψηφιακού οικονομικού forum. Η PiDust έλαβε τη δεύτερη θέση στο διαγωνισμό, παρουσία του πρωθυπουργού Κυριάκου Μητσοτάκη.
Startupper: Πως χρηματοδοτήσατε αρχικά την ιδέα σας και πως σκοπεύετε να την χρηματοδοτήσετε στο μέλλον;
PiDust: Η PiDust δεν έχει λάβει κάποια σημαντική χρηματοδότηση ακόμη αλλά είμαστε σε διαρκή διάλογο με VCs τόσο από την Ελλάδα όσο και από το εξωτερικό. Είμαστε αρκετά αισιόδοξοι ότι σύντομα θα λάβουμε τη πρώτη μας χρηματοδότηση.
Startupper: Ποιοι είναι οι μελλοντικοί σας στόχοι;
PiDust: Αμέσως στόχος η ολοκλήρωση συμφωνίας με hardware provider. Η βελτιστοποίηση του υπάρχοντος προϊόντος και στη συνέχεια η εύρεση χρηματοδότησης που θα μας δώσει τη δυνατότητα να προσλάβουμε εξειδικευμένο προσωπικό το οποίο θα αυξήσει τους ρυθμούς ανάπτυξης του λογισμού μας και θα δώσει και τη δυνατότητα να μεγαλώσουμε το network μας.
Startupper: Κάντε μια εκτίμηση για την αγορά στην οποία δραστηριοποιείστε και τη θέση την οποία μπορείτε να αποκτήσετε εντός αυτής, στο μέλλον.
PiDust: Σύμφωνα με την έκθεση της BCG, η αγορά κβαντικών υπολογιστών θα φτάσει τα 2-5 δισεκατομμύρια δολάρια τα επόμενα 3 έως 5 χρόνια. Αυτό το επιχειρηματικό εισόδημα θα προέλθει από την απόκτηση μεριδίου αγοράς έναντι του υπάρχοντος λογισμικού υπολογιστικής χημείας στην αγορά, το οποίο μπορεί να επεκταθεί σε προηγούμενες μη διαθέσιμες εφαρμογές αξιοποιώντας τους κβαντικούς υπολογιστές.
Επιπλέον, η BCG προβλέπει αύξηση του εύρους από 23-43% σε 25-50 δισεκατομμύρια δολάρια σε περίπου 10 χρόνια. Όσο αναφορά για το τη θέση θα θέλαμε να έχουμε νομίζω δεν καθορίζεται τόσο από το οικονομικό μέγεθος αλλά από την ποιότητα του προϊόντος που θα προσφέρουμε. Ελπίζουμε το προϊόν μας να είναι αξιόπιστο και να έχει πραγματική αξία για την αγορά.
Startupper: Τέλος, η τεχνολογία σας θα μπορούσε ενδεχομένως να βοηθήσει την επίσπευση μιας έρευνας όπως αυτή που γίνεται για την εύρεση φαρμάκων/ εμβολίων κατά του κορωνοϊού; Αν ναι, σκοπεύετε να την χρησιμοποιήσετε με αυτόν τον τρόπο;
PiDust: Όπως ήδη έχουμε αναφέρει τα φάρμακα σήμερα τα αναπτύσσουμε με μεθόδους trial & error. Χρειάζονται πέντε ή περισσότερα χρόνια για να αναπτυχθεί ένα νέο φάρμακο, με κόστος 1 δισεκατομμυρίου δολαρίων. Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να προσομοιώσουν χημικές αντιδράσεις σε μοριακό επίπεδο και να περιορίσουν γρήγορα τους ‘’πιθανούς υποψήφιους’’ για φάρμακα και εμβόλια από πχ 10.000 ενώσεις σε μερικές δεκάδες.
Ναι θα μπορούσαμε να αναπτύξουμε τέτοιους αλγορίθμους για να βελτιστοποιήσουμε αρκετά κομμάτια του computer based drug design. Το υπάρχον κβαντικό hardware όμως δεν μας δίνει αυτή τη δυνατότητα ώστε να ‘’τρέξουμε’’ αυτή τη στιγμή προσομοιώσεις που αφορούν την αναδίπλωση των πρωτεϊνών και όχι μόνο. Υπάρχει όμως μια άλλη εφαρμογή που θα μπορούσε να υλοποιηθεί μάλλον αυτή τη στιγμή και αφορά στην βελτιστοποίηση επιδημιολογικών μοντέλων με τη χρήση κβαντικών υπολογιστών. Θα μπορούσε να εντοπίσει μοτίβα που θα μας επιτρέψουν να αναγνωρίσουμε κάτι σαν το Covid-19 νωρίτερα. Θα μπορούσαμε να εργαστούμε γρηγορότερα για να εντοπίσουμε ενώσεις, να συνθέσουμε ένα εμβόλιο γρηγορότερα ή να προσδιορίσουμε γρηγορότερα τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους μπορούμε να επιβραδύνουμε τη μετάδοση.
