Wellcome Sanger Institute-ის, ოქსფორდის, კემბრიჯის, მელბურნის და კიევის აკადემიური უნივერსიტეტის მეცნიერთა გუნდმა პირველად D ჰეპატიტის ვირუსის სრული გენომი კვანტურ კომპიუტერში დაშიფრეს. პროცესი IBM-ის უახლესი, 156-კუბიტიანი (კვანტური ინფორმაციის ერთეული) Heron პროცესორის კვანტური სქემების მეშვეობით განხორციელდა. მეცნიერებმა შეიმუშავეს ალგორითმები დნმ-ის თანმიმდევრობების კომპრესიისა და მათი კვანტურ მდგომარეობებში ეფექტური გადაყვანისთვის. D ჰეპატიტის ვირუსის 1700 რნმ-ის ფუძე სულ რაღაც 117 კუბიტში მოთავსდა.
ამ მიღწევას შესაძლოა დიდი გამოყენება ჰქონდეს პანგენომიკაში. პანგენომები ერთი და იმავე სახეობის/გვარის წარმომადგნელების გენომების ერთობლიობას წარმოადგენენ, რომლებიც სხვადასხვა პოპულაციის გენეტიკურ მრავალფეროვნებას ასახავს. პანგენომიკა კი მიზნად ისახავს სახეობის შიგნით არსებული გენეტიკური მრავალფეროვნების, მსგავსებებისა და განსხვავებების ვიზუალიზაციასა და ანალიზს. თუმცა, მრავალი გენომის ერთდროული ანალიზი კლასიკური კომპიუტერული სისტემებისთვის უკიდურესად რთულ გამოთვლით ამოცანას წარმოადგენს, გენომის წარმატებული კვანტური კოდირება კი აუცილებელი წინაპირობაა კვანტური გამოთვლების პოტენციალის გამოსაყენებლად დაავადებების მონიტორინგის, გენეტიკური კვლევებისა და მუტაციების ანალიზის პროცესში.
„ჩვენი მიზანი ყოველთვის იყო გენომიკის შესაძლებლობების გაფართოება. პანგენომებთან მუშაობისას ინფორმაცია რთული ლაბირინთის სახითაა წარმოდგენილი. ჩვენ მიერ შექმნილი კვანტური ალგორითმები კი ამ ლაბირინთში ოპტიმალური გზის პოვნაში გვეხმარება მაშინ, როდესაც კლასიკური გამოთვლითი სისტემები ეფექტურობას კარგავენ. ჩვენი ამოცანაა ფუნდამენტური ცვლილებების შეტანა გენომიკის სამყაროში კვანტური გამოთვლების ინტეგრირების გზით,“ — აღნიშნა ოქსფორდის უნივერსიტეტის კომპიუტერულ მეცნიერებათა დეპარტამენტის ასოცირებულმა პროფესორმა, სერგი სტრელჩუკმა.
კვლევა განხორციელდა Wellcome Leap-ის პროგრამის — „Quantum for Bio“ — ფარგლებში, რომელიც ორიენტირებულია ბიოლოგიისა და ჯანდაცვის სფეროებში კვანტური ტექნოლოგიების დანერგვაზე. პროექტი მასშტაბური და მულტიდისციპლინურია და მონაწილე სამეცნიერო-კვლევითი ინსტიტუტებისათვის ჯამში 40 მილიონ აშშ დოლარამდე დაფინანსებაა გათვალისწინებული.
მეცნიერებმა უკვე გამოაქვეყნეს ნაშრომის წინასწარი ვერსია (პრეპრინტი), რომელიც აღწერს პანგენომური მონაცემების ასაწყობად საჭირო კვანტურ ალგორითმებს.
მეცნიერების აზრით, მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანის გენომის (3.2 მილიარდი ფუძე-წყვილი) კვანტურ სისტემებში კოდირება ჯერ კიდევ შორეულ პერსპექტივად რჩება, აღნიშნული მიღწევა ამ სტრატეგიული მიზნისკენ გადადგმულ უმნიშვნელოვანეს ეტაპს წარმოადგენს.
წყარო: Science.org
