論文の概要: Molecular unfolding formulation with enhanced quantum annealing approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.00507v1
- Date: Fri, 1 Mar 2024 13:09:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-05 17:13:46.713376
- Title: Molecular unfolding formulation with enhanced quantum annealing approach
- Title(参考訳): 量子アニールによる分子展開の定式化
- Authors: Arit Kumar Bishwas, Arish Pitchai, Anuraj Som
- Abstract要約: 分子展開問題は分子内の原子間距離を増加させるねじれ構造を見つけることを目的としている。
量子アニール法はまずこの問題を高階非制約二項最適化(HUBO)方程式にエンコードする。
結果のHUBOは、二次非制約二項最適化方程式(QUBO)に変換される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Molecular docking is a crucial phase in drug discovery, involving the precise
determination of the optimal spatial arrangement between two molecules when
they bind. The such analysis, the 3D structure of molecules is a fundamental
consideration, involving the manipulation of molecular representations based on
their degrees of freedom, including rigid roto-translation and fragment
rotations along rotatable bonds, to determine the preferred spatial arrangement
when molecules bind to each other. In this paper, quantum annealing based
solution to solve Molecular unfolding (MU) problem, a specific phase within
molecular docking, is explored and compared with a state-of-the-art classical
algorithm named "GeoDock". Molecular unfolding focuses on expanding a molecule
to an unfolded state to simplify manipulation within the target cavity and
optimize its configuration, typically by maximizing molecular area or internal
atom distances. Molecular unfolding problem aims to find the torsional
configuration that increases the inter-atomic distance within a molecule, which
also increases the molecular area. Quantum annealing approach first encodes the
problem into a Higher-order Unconstrained Binary Optimization (HUBO) equation
which is pruned to an arbitrary percentage to improve the time efficiency and
to be able to solve the equation using any quantum annealer. The resultant HUBO
is then converted to a Quadratic Unconstrained Binary Optimization equation
(QUBO), which is easily embedded on a D-wave annealing Quantum processor.
- Abstract(参考訳): 分子ドッキングは薬物発見の重要な段階であり、2つの分子が結合するときの最適な空間配置を正確に決定する。
このような分子の3次元構造は、分子が互いに結合するときに好ましい空間配置を決定するために、強固なロトトランスレーションや断片的回転を含む、分子の自由度に基づく分子表現の操作を含む基本的な考察である。
本稿では,分子ドッキングにおける特定の位相である分子展開問題(MU)を解決するための量子アニール法を,最新の古典的アルゴリズムであるGeoDockと比較した。
分子展開は、分子を展開状態に拡張することに焦点を当て、ターゲット空洞内の操作を単純化し、その構成を最適化する。
分子展開問題(英: molecular unfolding problem)は、分子内の原子間距離を増加させるねじれ構造を見つけることを目的としている。
量子アニーリング(quantum annealing, 量子アニーリング)のアプローチは、まず問題を任意のパーセンテージにプルーピングされ、時間効率が向上し、任意の量子アニーラを用いて解くことができる高次非拘束二進最適化(hubo, higher-order unconstrained binary optimization)方程式に符号化する。
結果のHUBOは、D波アニーリング量子プロセッサに簡単に埋め込まれる擬似非拘束バイナリ最適化方程式(QUBO)に変換される。
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