Először sikerült egy teljes genomot kvantumszámítógépre betölteni, ami fontos lépés lehet a genetikai adatok feldolgozásának felgyorsításában. A kutatók ezzel azt demonstrálták, hogy a biológiai adatok kezelése nemcsak klasszikus rendszereken, hanem kvantumalapú architektúrán is megvalósítható.
A projektben több intézmény vett részt, köztük a Wellcome Sanger Institute és az University of Oxford. A kutatók a Hepatitis D vírus teljes genomját használták fel, amely körülbelül 1700 bázispárból áll. Ez a viszonylag kis méret ideális volt arra, hogy első kísérletként teszteljék a módszert.
A genomot egy IBM kvantumszámítógépére töltötték fel, amely a 156 qubites Heron processzort használja. A folyamat egyik legnagyobb kihívása az volt, hogy a genetikai információt kvantumállapotokba kódolják, miközben a rendelkezésre álló qubitek száma korlátozott.
A hagyományos számítógépek egyre nehezebben tartanak lépést a genomikai adatok robbanásszerű növekedésével. Különösen a pangenomok elemzése jelent komoly kihívást, ahol nem egyetlen referencia-genomot vizsgálnak, hanem több egyed genetikai variációit egy összetett, elágazó struktúrában.
A kvantumszámítás egyik ígérete éppen az, hogy egyszerre több lehetséges állapotot képes kezelni. Ez elméletben lehetővé teszi, hogy bizonyos genetikai számítások jelentősen gyorsabban fussanak le, mint klasszikus architektúrán. A kutatók célja, hogy a jövőben akár százszoros gyorsulást érjenek el a teljes emberi pangenomok feldolgozásában.
A mostani kísérlet még nem jelent közvetlen teljesítményelőnyt, inkább egy működő bizonyíték arra, hogy a megközelítés életképes lehet. A jelenlegi kvantumhardverek kapacitása és stabilitása továbbra is korlátozott, ami gátolja a nagyobb genomok elemzését.
A szakértők ezért óvatosan kezelik az eredményeket. Egyelőre nem egyértelmű, hogy a kvantumszámítógépek mikor lesznek képesek valódi előnyt nyújtani a jól bevált klasszikus rendszerekkel szemben. A skálázhatóság és a hibakezelés továbbra is kritikus kérdés.
Mindezek ellenére a teljes genom kvantumszámítógépre történő betöltése technológiai mérföldkő. A következő lépés az lehet, hogy a kísérleti megoldásból gyakorlati eszköz váljon, amely valódi kutatási és orvosi alkalmazásokban is használható.
