Um marco na utilização da tecnologia quântica nas indústrias da Saúde e Ciências da Vida.
A empresa NTT DATA realizou um projecto de optimização da sequenciação genética através de tecnologia quântica.
A empresa adianta que este é um marco na utilização da tecnologia quântica nas indústrias da Saúde e Ciências da Vida.
Os responsáveis pelo projecto testaram a capacidade e viabilidade de utilização da Computação Quântica para a sequenciação do genoma.
Foram comparadas abordagens quânticas e não quânticas, e abordado um problema de construção de genomas num ambiente de simulação de condições reais.
A empresa informa, em comunicado enviado ao ZAP, que os cientistas conseguiram identificar variações genéticas associadas a certas doenças e condições clínicas através da sequenciação e da reconstrução do genoma humano.
São conclusões que podem ajudar a desenvolver novos tratamentos e terapias dirigidas às causas genéticas subjacentes à doença.
A equipa implementou e comparou algoritmos de computação clássica e quântica com base em duas abordagens: na clássica, foi utilizada a solução Gurobi – uma das mais poderosas opções para resolver problemas de optimização combinada – e o algoritmo Simulated Annealing; na computação quântica, foi utilizada a tecnologia de reconhecimento quântico, com qubits supercondutores da D-Wave.
O CIM (Coherent Ising Machine) da NTT Research simulou a tecnologia. A comparação baseou-se na medição de indicadores de eficiência computacional, exactidão e escalabilidade.
O mesmo conjunto de dados foi utilizado como referência para a prova de conceito e para a comparação. Em concreto, a sequenciação do genoma bacteriófago phiX174 foi gerada sinteticamente, o que permitiu simular diferentes cenários de teste e a comparação dos indicadores de referência.
Este estudo verificou que abordagens puramente quânticas ainda têm dificuldades em lidar com grandes problemas. Mas, à medida que a capacidade computacional aumenta, o tempo de processamento melhora – dependendo do tamanho do problema – passando de exponencial em sistemas tradicionais para quase linear em sistemas quânticos.
Uma abordagem híbrida, combinando técnicas clássicas e quânticas e tecnologia semelhante à da D-Wave, pode competir com técnicas tradicionais como a Gurobi: consegue encontrar soluções óptimas para todos os cenários, incluindo os maiores.
A empresa vê aqui resultados muito promissores, que sugerem que a computação quântica pode ser uma alternativa viável aos métodos clássicos para resolver grandes problemas de optimização em biologia, saúde e outras áreas.
