Un groupe de scientifiques du Centre quantique russe dirigé par Alexey Fedorov avec
Accélération de l'assemblage du génome en l'absencela référence utilisant des ordinateurs quantiques permettra d'utiliser les données obtenues pour fournir des soins médicaux d'urgence et dans l'analyse de nouveaux types de maladies. Bien que la reconstruction complète du génome original nécessaire à la personnalisation d'une approche médicale soit encore impossible sur les appareils informatiques quantiques en raison de leur puissance insuffisante, les scientifiques ont pu développer un algorithme et résoudre un certain nombre de difficultés techniques, augmentant ainsi la précision et accélérant le processus. d’analyse des données.
Les appareils informatiques quantiques sont capables detraiter un plus grand nombre de variables, tout en réduisant considérablement non seulement le temps, mais aussi les coûts financiers. Les résultats pourraient grandement faciliter l’étude de nouvelles espèces et de changements structurels dans l’ADN qui ne peuvent pas être détectés par la cartographie classique, ainsi que les réarrangements génomiques dans les cellules cancéreuses. Ainsi, l’introduction des technologies quantiques contribue au développement plus rapide de la médecine personnalisée.
Le premier génome a été séquencé il y a plus de 40 ans(bactériophage fX 174). Cependant, alors que le premier assemblage du génome humain a pris environ 13 ans, aujourd'hui, les institutions publiques et privées sont en mesure de mener à bien ce processus en quelques semaines. Les participants à l'expérience ont démontré l'efficacité de l'informatique quantique dans les tâches bioinformatiques, en menant pour la première fois des recherches basées sur des données réelles et simulées.
«L'une des tâches les plus importantes dans le domaine de l'énergie quantiqueL'informatique consiste à trouver des applications utiles. La bioinformatique et la génétique sont souvent confrontées à des problèmes informatiques complexes qui peuvent être accélérés par les ordinateurs quantiques. Dans nos recherches, nous avons montré la possibilité d’utiliser certains types d’ordinateurs quantiques – des dispositifs d’hybridation quantique – pour résoudre des problèmes d’assemblage du génome. Nous avons également utilisé un algorithme de recuit d’inspiration quantique, basé sur la modélisation du comportement des systèmes quantiques. À l’avenir, la gamme d’applications des technologies informatiques quantiques dans les problèmes de génétique pourra être considérablement élargie », a déclaré Alexey Fedorov, auteur principal de l’étude.
« Les capacités des ordinateurs quantiques permettentjeter un regard neuf sur des tâches, y compris la bioinformatique, qui semblaient auparavant trop complexes sur le plan informatique. Dans notre étude, nous avons évalué les perspectives d'utilisation des ordinateurs quantiques dans l'analyse des génomes de l'homme et d'autres organismes. A la jonction de ces domaines, de nouvelles méthodes apparaissent, à l'aide desquelles des volumes croissants de données sont analysés de manière plus qualitative (attention, le génome d'une personne occupe environ 100 Go). De plus, de nouvelles méthodes vous permettent de ne pas attendre des jours les résultats de la recherche génétique dans des situations où l'horloge compte "- a déclaré Alexander Rakitko, directeur de produit de Genotek.
ICQT est le plus grand russe et l'un des plusprestigieuses conférences mondiales sur les technologies quantiques. Le programme comprend non seulement des rapports scientifiques de haut niveau, mais aussi une journée portes ouvertes pour un large public. Cette année, la conférence est organisée par le Russian Quantum Center, la State Atomic Energy Corporation ROSATOM et le National Quantum Laboratory. Le partenaire général de l'événement est Sberbank. Les partenaires étaient l'Académie des sciences de Russie, Gazprombank, la Fondation Roscongress et MISiS. L'événement a lieu dans le cadre de l'Année de la science et de la technologie.
Résultats publiés dans ScientifiqueRapports et présentés à la VI Conférence internationale sur les technologies quantiques ICQT-2021. L'étude a également été soutenue par la Fondation scientifique russe, ainsi que l'accès à des dispositifs informatiques quantiques dans le cadre de la lutte mondiale contre le COVID-19.
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