Alexey Fedorov가 이끄는 러시아 양자 센터의 과학자 그룹
부재시 게놈 조립 가속화양자 컴퓨터를 활용한 참조를 통해 얻은 데이터를 응급 의료 제공 및 새로운 유형의 질병 분석에 사용할 수 있습니다. 양자 컴퓨팅 장치에서는 전력이 부족하여 의료 접근 방식을 개인화하는 데 필요한 원래 게놈의 완전한 재구성이 여전히 불가능하지만, 과학자들은 알고리즘을 개발하고 여러 가지 기술적 어려움을 해결하여 정확도를 높이고 프로세스 속도를 높일 수 있었습니다. 데이터 분석의.
양자 컴퓨팅 장치는 다음과 같은 기능을 수행할 수 있습니다.더 많은 변수를 처리하면서 시간은 물론 금전적 비용도 대폭 절감할 수 있습니다. 이번 결과는 고전적인 지도 작성과 암세포의 게놈 재배열로는 탐지할 수 없는 새로운 종과 DNA의 구조적 변화에 대한 연구를 크게 촉진할 수 있습니다. 따라서 양자기술의 도입은 맞춤형 의료의 보다 빠른 발전에 기여한다.
최초의 게놈 서열은 40여년 전에 밝혀졌습니다.(박테리오파지 fX 174). 그러나 인간 게놈의 첫 번째 조립에는 약 13년이 걸렸지만 오늘날 공공 및 민간 기관에서는 몇 주 안에 이 과정을 완료할 수 있습니다. 실험 참가자들은 생물정보학 작업에서 양자컴퓨팅의 효율성을 입증했으며, 실제 데이터와 시뮬레이션 데이터를 모두 기반으로 한 연구를 처음으로 수행했습니다.
“양자 분야에서 가장 중요한 과제 중 하나컴퓨팅은 유용한 응용 프로그램을 찾는 것입니다. 생물정보학 및 유전학은 종종 양자 컴퓨터로 가속화될 수 있는 복잡한 계산 문제에 직면합니다. 우리 연구에서 우리는 특정 유형의 양자 컴퓨터(양자 어닐링 장치)를 사용하여 게놈 조립 문제를 해결할 가능성을 보여주었습니다. 우리는 또한 양자 시스템의 동작 모델링을 기반으로 하는 양자 영감 어닐링 알고리즘을 사용했습니다. 앞으로는 유전학 문제에서 양자 컴퓨팅 기술의 적용 범위가 크게 확장될 수 있습니다.”라고 연구의 주저자인 Alexey Fedorov는 말했습니다.
"양자 컴퓨터의 능력은이전에는 계산적으로 너무 복잡해 보였던 생물정보학을 포함한 작업을 새롭게 살펴보십시오. 우리 연구에서 우리는 인간과 다른 유기체의 게놈 분석에 양자 컴퓨터를 사용할 가능성을 평가했습니다. 이 영역의 교차점에서 새로운 방법이 나타나며 증가하는 데이터 볼륨을 보다 정성적으로 분석합니다(한 사람의 게놈은 약 100Gb를 차지함). 또한 새로운 방법을 사용하면 시계가 중요한 상황에서 유전자 연구 결과를 며칠 동안 기다릴 필요가 없습니다.”라고 Genotek의 제품 이사인 Alexander Rakitko가 말했습니다.
ICQT는 가장 큰 러시아인이자 가장양자 기술에 관한 권위 있는 세계 회의. 이 프로그램에는 높은 수준의 과학 보고서뿐만 아니라 광범위한 청중을 위한 오픈 데이도 포함됩니다. 올해 회의는 러시아 양자 센터(Russian Quantum Center), 국가 원자력 에너지 공사 ROSATOM 및 국립 양자 연구소(National Quantum Laboratory)가 주최합니다. 이벤트의 일반 파트너는 Sberbank입니다. 파트너는 러시아 과학 아카데미, Gazprombank, Roscongress Foundation 및 MISiS였습니다. 이 행사는 과학 기술의 해를 맞아 진행됩니다.
Scientific에 게재된 결과VI International Conference on Quantum Technologies ICQT-2021에서 보고 및 발표되었습니다. 이 연구는 또한 러시아 과학 재단(Russian Science Foundation)과 COVID-19와의 글로벌 싸움의 일환으로 양자 컴퓨팅 장치에 대한 액세스의 지원을 받았습니다.
더 읽어보기
성운, 혜성 및 항성 보육원 : 올해 최고의 천체 사진을 보여줍니다
지구 궤도의 변화는 지구상의 복잡한 생명체의 출현에 기여했습니다
스파이 인공위성의 데이터는 아시아에서 빙하가 녹는 원인을 찾는 데 도움이되었습니다.