קבוצת מדענים ממרכז הקוונטים הרוסי בראשות אלכסיי פדורוב יחד עם
האצת הרכבת הגנום בהעדרהתייחסות באמצעות מחשבי קוונטים תאפשר להשתמש בנתונים המתקבלים לצורך מתן טיפול רפואי חירום ובניתוח סוגים חדשים של מחלות. למרות שהשחזור המלא של הגנום המקורי הדרוש להתאמה אישית של גישה רפואית עדיין בלתי אפשרי במכשירי מחשוב קוונטי בשל הכוח הלא מספיק שלהם, מדענים הצליחו לפתח אלגוריתם ולפתור מספר קשיים טכניים, ובכך להגביר את הדיוק ולהאיץ את התהליך של ניתוח נתונים.
התקני מחשוב קוונטי מסוגליםלעבד מספר רב יותר של משתנים, תוך הפחתה משמעותית לא רק בזמן, אלא גם בעלויות כספיות. התוצאות עשויות להקל מאוד על חקר מינים חדשים ושינויים מבניים ב-DNA שלא ניתן לזהות על ידי מיפוי קלאסי, וסידורים גנומיים בתאים סרטניים. לפיכך, הכנסת טכנולוגיות קוונטיות תורמת לפיתוח מהיר יותר של רפואה מותאמת אישית.
הגנום הראשון רושם לפני יותר מ-40 שנה(בקטריופאג fX 174). עם זאת, בעוד שההרכבה הראשונה של הגנום האנושי ארכה כ-13 שנים, כיום מוסדות ציבוריים ופרטיים מסוגלים להשלים תהליך זה תוך מספר שבועות. המשתתפים בניסוי הוכיחו את היעילות של מחשוב קוונטי במשימות ביואינפורמטיקה, וביצעו לראשונה מחקר המבוסס על נתונים אמיתיים ומדומים כאחד.
"אחת המשימות החשובות ביותר בתחום הקוונטיםמחשוב הוא מציאת יישומים שימושיים. ביואינפורמטיקה וגנטיקה מתמודדות לעתים קרובות עם בעיות חישוביות מורכבות שניתן להאיץ על ידי מחשבים קוונטיים. במחקר שלנו, הראינו את האפשרות להשתמש בסוגים מסוימים של מחשבים קוונטיים - מכשירי חישול קוונטיים - כדי לפתור בעיות של הרכבת גנום. השתמשנו גם באלגוריתם חישול בהשראת קוונטים, המבוסס על מודלים של התנהגות מערכות קוונטיות. בעתיד, ניתן להרחיב משמעותית את מגוון היישומים של טכנולוגיות מחשוב קוונטי בבעיות גנטיקה", אמר אלכסיי פדורוב, המחבר הראשי של המחקר.
"היכולות של מחשבים קוונטיים מאפשרותהתבונן מחדש במשימות, כולל ביואינפורמטיקה, שנראו בעבר מורכבות מדי מבחינה חישובית. במחקר שלנו הערכנו את הסיכויים לשימוש במחשבים קוונטיים בניתוח הגנום של בני אדם ואורגניזמים אחרים. בצומת האזורים הללו מופיעות שיטות חדשות, בעזרתן מנתחים כמויות גדלות של נתונים באופן איכותי יותר (שימו לב, הגנום של אדם אחד תופס כ- 100 ג'יגה-בתים). בנוסף, שיטות חדשות מאפשרות לך לא לחכות ימים לתוצאות המחקר הגנטי במצבים בהם השעון סופר "- אמר אלכסנדר רקיטקו, מנהל המוצר של Genotek.
ICQT הוא הרוסי הגדול ביותר ואחד הגדול ביותרכנסים עולמיים יוקרתיים בנושא טכנולוגיות קוונטיות. התוכנית כוללת לא רק דוחות מדעיים ברמה גבוהה, אלא גם יום פתוח לקהל רחב. השנה אורגן הכנס על ידי מרכז הקוונטים הרוסי, תאגיד האנרגיה האטומית הממלכתית רוזאטום והמעבדה הקוונטית הלאומית. השותף הכללי לאירוע הוא סברבנק. השותפים היו האקדמיה הרוסית למדעים, Gazprombank, קרן Roscongress ו- MISiS. האירוע מתקיים במסגרת שנת המדע והטכנולוגיה.
תוצאות שפורסמו ב- Scientificדוחות והוצגו בכנס הבינלאומי השישי בנושא טכנולוגיות קוונטיות ICQT-2021. המחקר נתמך גם על ידי קרן המדע הרוסית, כמו גם גישה למכשירי מחשוב קוונטי כחלק מהמאבק העולמי נגד COVID-19.
קרא עוד
ערפיליות, שביטים ומשתלות כוכבים: מציגות את האסטרופוטוגרפיה הטובה ביותר של השנה
שינויים במסלול כדור הארץ תרמו להופעתם של חיים מורכבים על פני כדור הארץ
נתונים מלווייני ריגול סייעו לגלות את הגורם להמסת קרחונים באסיה