Un computer cuantic citește pentru prima dată un genom viral
Cercetătorii au realizat o premieră în domeniul biologiei, reușind să încarce și să analizeze un genom viral pe un computer cuantic. Aceasta reprezintă un pas esențial în aplicarea tehnologiei cuantice pentru studiul genelor.
În cadrul experimentului, echipa de la Wellcome Sanger Institute a codificat genomul virusului hepatitei D (HDV) utilizând un procesor cuantic IBM Heron, care dispune de 156 de qubiți. Proiectul a fost parte a competiției internaționale Quantum for Bio (Q4Bio), care se concentrează pe accelerarea utilizării calculului cuantic în domeniul sănătății.
Genomul reprezintă o secvență lungă de litere genetice, iar computerele cuantice funcționează pe baza stărilor cuantice reprezentate de qubiți. Astfel, informația genetică a fost transformată într-un format compatibil cu procesarea cuantică, permițând o analiză diferită față de metodele clasice.
Coordonatorul echipei, Sergii Strelchuk de la Universitatea Oxford, a explicat: „Când lucrăm cu pangenomuri, informația seamănă cu un labirint complicat, iar noi dezvoltăm algoritmi cuantici care pot găsi mai eficient traseele optime acolo unde computerele clasice se blochează.”
Pe lângă codificarea secvențelor ADN, echipa a demonstrat diverse funcții genomice pe hardware cuantic real, inclusiv alinierea fragmentelor genetice și construirea arborilor filogenetici pentru analiza relațiilor evolutive.
Genomul virusului hepatitei D a fost ales datorită dimensiunii sale reduse, dar și relevanței medicale, având aproximativ 1.700 de nucleotide de ARN circular. Această complexitate îl face un candidat ideal pentru testarea tehnologiei cuantice.
Cercetătorii consideră că pangenomurile ar putea beneficia semnificativ de pe urma calculului cuantic, având în vedere creșterea rapidă a complexității datelor. Deși aplicațiile practice sunt încă la mulți ani distanță, dezvoltarea platformelor care integrează calculul clasic și cel cuantic pentru soluționarea problemelor biologice complexe este în curs de desfășurare.
