Un grup de oameni de știință de la Centrul Cuantic Rus, condus de Alexey Fedorov împreună cu
Accelerarea ansamblării genomului în absențăreferința folosind calculatoare cuantice va face posibilă utilizarea datelor obținute pentru a oferi îngrijiri medicale de urgență și în analiza noilor tipuri de boli. Deși reconstrucția completă a genomului original necesară pentru personalizarea unei abordări medicale este încă imposibilă pe dispozitivele de calcul cuantic din cauza puterii lor insuficiente, oamenii de știință au reușit să dezvolte un algoritm și să rezolve o serie de dificultăți tehnice, crescând astfel acuratețea și accelerând procesul. a analizei datelor.
Dispozitivele de calcul cuantic sunt capabileprocesează un număr mai mare de variabile, reducând în același timp semnificativ nu numai timpul, ci și costurile financiare. Rezultatele ar putea facilita foarte mult studiul de noi specii și modificări structurale ale ADN-ului care nu pot fi detectate prin cartografiere clasică și rearanjamente genomice în celulele canceroase. Astfel, introducerea tehnologiilor cuantice contribuie la dezvoltarea mai rapidă a medicinei personalizate.
Primul genom a fost secvențiat acum mai bine de 40 de ani(bacteriofag fX 174). Cu toate acestea, în timp ce prima asamblare a genomului uman a durat aproximativ 13 ani, astăzi instituțiile publice și private sunt capabile să finalizeze acest proces în câteva săptămâni. Participanții la experiment au demonstrat eficiența calculului cuantic în sarcinile de bioinformatică, efectuând cercetări pentru prima dată pe baza datelor reale și simulate.
„Una dintre cele mai importante sarcini din domeniul cuanticeiCalculul înseamnă găsirea de aplicații utile. Bioinformatica și genetica se confruntă adesea cu probleme de calcul complexe care pot fi accelerate de computerele cuantice. În cercetarea noastră, am arătat posibilitatea de a folosi anumite tipuri de computere cuantice - dispozitive de recoacere cuantică - pentru a rezolva problemele de asamblare a genomului. Am folosit, de asemenea, un algoritm de recoacere de inspirație cuantică, care se bazează pe modelarea comportamentului sistemelor cuantice. În viitor, gama de aplicații ale tehnologiilor de calcul cuantic în problemele genetice poate fi extinsă semnificativ”, a spus Alexey Fedorov, autorul principal al studiului.
„Capacitățile computerelor cuantice permitaruncați o privire nouă asupra sarcinilor, inclusiv a bioinformaticii, care anterior păreau din punct de vedere computerizat prea complexe. În studiul nostru, am evaluat perspectivele utilizării computerelor cuantice în analiza genomului oamenilor și al altor organisme. La joncțiunea acestor zone, apar noi metode, cu ajutorul cărora volume de date în creștere sunt analizate mai calitativ (rețineți, genomul unei persoane ocupă aproximativ 100 Gb). În plus, noile metode vă permit să nu așteptați zile întregi rezultatele cercetărilor genetice în situațiile în care ceasul contează "- a declarat Alexander Rakitko, director de produs al Genotek.
ICQT este cel mai mare rus și unul dintre cele mai mariprestigioase conferințe mondiale despre tehnologiile cuantice. Programul include nu numai rapoarte științifice la nivel înalt, ci și o zi deschisă pentru un public larg. Anul acesta conferința a fost organizată de Centrul cuantic rusesc, Corporația de stat pentru energie atomică Rosatom și Laboratorul cuantic național. Partenerul general al evenimentului este Sberbank. Partenerii au fost Academia Rusă de Științe, Gazprombank, Fundația Roscongress și MISiS. Evenimentul are loc în cadrul Anului Științei și Tehnologiei.
Rezultatele publicate în ScientificRapoarte și prezentate la cea de-a VI-a Conferință internațională cu privire la tehnologiile cuantice ICQT-2021. Studiul a fost, de asemenea, susținut de Russian Science Foundation, precum și accesul la dispozitive de calcul cuantic, ca parte a luptei globale împotriva COVID-19.
Citeste mai mult
Nebuloase, comete și pepiniere stelare: arată cea mai bună astrofotografie a anului
Modificările orbitei Pământului au contribuit la apariția vieții complexe pe planetă
Datele de la sateliții spion au ajutat la aflarea cauzei topirii ghețarilor din Asia