Az Orosz Kvantumközpont tudósainak csoportja Alekszej Fedorov vezetésével együtt
A genom összeállításának felgyorsítása hiányábanA kvantumszámítógépes referencia lehetővé teszi a kapott adatok felhasználását sürgősségi orvosi ellátásban és új típusú betegségek elemzésében. Bár az orvosi megközelítés személyre szabásához szükséges eredeti genom teljes rekonstrukciója még mindig lehetetlen kvantumszámítógépeken azok elégtelen teljesítménye miatt, a tudósok képesek voltak algoritmust kidolgozni és számos technikai nehézséget megoldani, ezáltal növelve a pontosságot és felgyorsítva a folyamatot. adatelemzés.
A kvantumszámítógépek képesek arranagyobb számú változót dolgoznak fel, miközben nemcsak az időt, hanem a pénzügyi költségeket is jelentősen csökkentik. Az eredmények nagyban megkönnyíthetik a klasszikus térképezéssel nem kimutatható új fajok és DNS-szerkezeti változások, valamint a rákos sejtek genomiális átrendeződéseinek tanulmányozását. Így a kvantumtechnológiák bevezetése hozzájárul a személyre szabott orvoslás gyorsabb fejlődéséhez.
Az első genomot több mint 40 évvel ezelőtt szekvenálták(fX 174 bakteriofág). Míg azonban az emberi genom első összeállítása körülbelül 13 évig tartott, ma az állami és magánintézmények néhány hét alatt képesek befejezni ezt a folyamatot. A kísérletben résztvevők a kvantumszámítás hatékonyságát bizonyították bioinformatikai feladatokban, először végeztek kutatást valós és szimulált adatok alapján.
„Az egyik legfontosabb feladat a kvantum területénA számítástechnika a hasznos alkalmazások megtalálásáról szól. A bioinformatika és a genetika gyakran összetett számítási problémákkal néz szembe, amelyeket kvantumszámítógépek felgyorsíthatnak. Kutatásunkban megmutattuk bizonyos típusú kvantumszámítógépek – kvantum-illesztő eszközök – alkalmazásának lehetőségét genom összeállítási problémák megoldására. Alkalmaztunk egy kvantum-inspirált lágyító algoritmust is, amely kvantumrendszerek viselkedésének modellezésén alapul. A jövőben a kvantumszámítási technológiák genetikai problémákban való alkalmazási köre jelentősen bővülhet” – mondta Alexey Fedorov, a tanulmány vezető szerzője.
„A kvantum számítógépek képességei lehetővé teszikvessen egy új pillantást azokra a feladatokra, beleértve a bioinformatikát is, amelyek korábban számítási szempontból túl összetettnek tűntek. Vizsgálatunk során felmértük a kvantumszámítógépek alkalmazásának kilátásait az emberek és más szervezetek genomjának elemzésében. Ezeknek a területeknek a találkozásánál új módszerek jelennek meg, amelyek segítségével az egyre növekvő mennyiségű adatot minőségileg elemzik (vegye figyelembe, hogy egy ember genomja körülbelül 100 Gb-ot foglal el). Ezenkívül az új módszerek lehetővé teszik, hogy ne várjon napokat a genetikai kutatások eredményeire olyan helyzetekben, amikor az óra számít "- mondta Alexander Rakitko, a Genotek termékigazgatója.
Az ICQT a legnagyobb orosz és az egyik legtöbbrangos kvantumtechnológiai világkonferenciák. A program nemcsak magas szintű tudományos jelentéseket tartalmaz, hanem a Nyílt Napot is széles közönség számára. Idén a konferenciát az Orosz Kvantumközpont, az Állami Atomenergia Társaság ROSATOM és a Nemzeti Kvantumlaboratórium szervezi. Az esemény fő partnere a Sberbank. A partnerek az Orosz Tudományos Akadémia, a Gazprombank, a Roscongress Alapítvány és a MISiS voltak. Az esemény a Tudomány és Technika Éve keretében zajlik.
Az eredmények a Scientific folyóiratban jelentek megJelentések és bemutatás a Quantum Technologies ICQT-2021 VI Nemzetközi Konferencián. A tanulmányt az Orosz Tudományos Alapítvány is támogatta, valamint a kvantumszámítógépekhez való hozzáférést a COVID-19 elleni globális harc részeként.
Olvass tovább
Ködök, üstökösök és csillagfaiskolák: az év legjobb asztrofotográfiáját mutatják be
A Föld pályájának változásai hozzájárultak a bonyolult élet kialakulásához a bolygón
Kém műholdak adatai segítettek kideríteni az ázsiai gleccserek olvadásának okát