الأسهم الكمومية للحمض النووي: رقم قياسي جديد في السرعة ⚡ экспресс
اقتُرح ترميز كمومي لتسلسلات الحمض النووي، حيث ترتبط مسافة ليفنشتاين بدقة (إخلاص) الحالات الكمومية. يعتمد الترميز على التضمينات الموضعية الدورانية (RoPE) من نماذج اللغة الكبيرة. التنفيذ الكلاسيكي، RotorMap، هو خوارزمية لرسم خرائط الحمض النووي مسرّعة بواسطة وحدة معالجة الرسوميات (GPU)، أظهرت في اختبارات على جينومات الإنسان والذرة تسريعاً بمقدار 50–700 مرة مقارنة بـ Minimap2 أحادي الخيط. أما النسخة الكمومية، Angular encoding، فتولّد مخططات تحضير الحالات وتم اختبارها على حواسيب Quantinuum الكمومية: H2-1 و H2-2 ذات 56 كيوبت، والأحدث Helios-1 ذي 98 كيوبت. وكأحد التطبيقات المحتملة تُدرس مهمة المصادقة الكمومية للحمض النووي؛ ويُفترض أنه في تعقيد الاتصال أحادي الاتجاه يمكن تحقيق تفوق كمومي على أي حل كلاسيكي.
الحمض النووي هو عقد كربوني طويل مكون من أربعة أنواع من الخرزات. غالبًا ما يحتاج علماء الأحياء إلى مقارنة سلسلتين لإيجاد الاختلافات. عادة ما يتطلب ذلك بحثًا طويلًا ومضنيًا. ابتكر الباحثون طريقة ذكية: ترميز كل خرزة على شكل سهم يدور اعتمادًا على جيرانه. أُخذت الفكرة من نماذج اللغة، حيث "تعرف" الكلمات السياق أيضًا.
طريقة RotorMap، التي تستخدم حسابات بسرعة البرق على بطاقات الرسوميات، تتفوق على الأدوات القياسية بـ 50 إلى 700 مرة. بالنسبة للحواسيب الكمومية، أُنشئت نسخة حيث تحدد اتجاهات الأسهم حالات الجسيمات. على الآلات الكمومية Quantinuum، اختُبرت الخوارزمية بقراءة البيانات باستخدام التحليل الطيفي — تحليل الإشعاع.
🎯 الجينوم البشري يتكون من 3 مليارات حرف. في السابق، كانت مقارنة جينومين تستغرق ساعات، أما الآن فتستغرق ثوانٍ.
🎬 التوقيع الكمومي للحمض النووي يذكرنا بتقنيات من فيلم 'غاتاكا'، ولكن بحماية لا يمكن اختراقها.