ШІ програв квантовому комп’ютеру: Moderna та IBM змоделювали найдовшу молекулу

Дослідники з Moderna та IBM на квантовому комп’ютері змогли змоделювати найдовшу молекулу мРНК.

мРНК – це молекула, що відповідає за перенесення генетичної інформації від ДНК до рибосом. Вона використовується для створення вакцин та керує синтезом білка у клітинах. Ця молекула складається з одного ланцюга амінокислот, та має вторинну білкову структура, яка складається із серії складок.

З кожним доданим нуклеотидом, кількість варіантів згортання молекули збільшується. Тому, передбачення форми молекули ускладнюється у великих масштабах.

Експерименти від Moderna та IBM

Ще у 2024 році, компанії Moderna та IBM провели дослідження де показали, як можуть використовуватись квантові обчислення для прогнозування. Спочатку, дані прогнози базувались на моделях ШІ та класичних двійкових комп’ютерах.

Нове дослідження показало, що є можливість обробки послідовності мРНК з тисячами нуклеотидів, однак без складних елементів. Наприклад, “псевдовузли” мають більш складні вигини та мають складніші внутрішні взаємодії. Через виключення такого елементу, точність прогнозування згортання білка має певні обмеження.

Дослідники працюють над подоланням існуючих обмежень, так як прогнозування всіх деталей структури прямим чином впливає на розробку ефективних вакцин та надає більш надійні прогнози.

Велика кількість експериментів була проведена з алгоритмами квантового моделювання. Напочатку використовувалось 80 кубітів на процесорі R2 Heron. Таким чином, вчені змогли передбачити вторинну структуру білка довжиною в 60 нуклеотидів.

Раніше найкраща модель складалась з 42 нуклеотидів. Збільшення експерименту стало можливим шляхом усунення шуму. Також було проведено дослідження з використанням 354 кубітів при умовах відсутності шуму.

Збільшення кількості кубітів, має значним чином вплинути на точність моделювання та можливість створення довших послідовностей.