Как кубиты могут взломать загадку прогнозирования структуры
17 июня 2025 г.Автор:
(1) Калян Дасгупта, IBM Research, Бангалор, Индия.
Таблица ссылок
Введение
Решетчатые модели и координировать пространство
Кодирование государствам кубита
3.1 Кодирование структуры решетки в QUBIT STA
3.2 Выбор плоскости поворота
3.3 Распространение его на другие структуры
Выводы и ссылки
1 Введение
Модели или структуры решетки представляют собой геометрические объекты с математическими формами, которые используются для представления физических систем. Они широко использовались в различных областях, а именно в физике конденсированных веществ, для изучения степеней свободы молекул в химии и в изучении полимерной динамики и белковых структур, чтобы назвать несколько [1]. В этой статье мы обсуждаем методологию кодирования структур решетки в вычислительных базисных состояниях кубитов (как это используется в алгоритмах квантовых вычислений). Мы демонстрируем конкретный случай использования моделей решетки в прогнозировании структуры белка. Разнообразие моделей решетки использовалось для прогнозирования структуры белка. Хотя белки имеют очень нерегулярные структуры, модели решетки использовались для прогнозирования структур на базовом уровне. Модели решетки подпадают под категорию крупнозернистых моделей. Геометрия, рассмотренная для крупнозернистых моделей, может иметь либо непрерывное представление, либо иметь представление решетки [2]). Модели решетки предлагают значительное вычислительное ускорение по сравнению с другими представлениями. На рис. 1 приведены некоторые представления решетки.
![Figure 1: Lattice structures: (a) cubic, (b) diamond, (c) cubic with planar diagonals, (d) hexagonal, (e) triangular and (f) face-centred-cubic. Courtesy: [1]](https://cdn.hackernoon.com/images/fWZa4tUiBGemnqQfBGgCPf9594N2-jm032pe.png)
В этой статье мы не предлагаем какого -либо квантового алгоритма для решения проблемы прогнозирования структуры белка, вместо этого мы предлагаем общую методологию кодирования структур решетки. Последовательность белка, по сути, состоит из поворотов или связей между соседними мономерами или аминокислотами (также называемыми шарикой в крупнозернистых моделях). Поворот, который могут принять связи, ограничена степенями свободы используемой модели решетки. Мы показываем, как методология кодирования кодирует повороты на основе выбранной модели решетки. Мы принимаем две конкретные модели решетки, кубические с плоскими диагоналями и концентрированным лицом, кубическим (FCC), и демонстрируем методологию кодирования. Статья организована следующим образом. В разделе 2 мы обсуждаем модели решетки и пространство координат, которое может взять повороты. В разделе 3 мы обсудим, как координаты отображаются в вычислительных базисных состояниях QBIT. Наконец, мы суммируем методологию в выводах.
Эта статья есть
Оригинал