論文の概要: Implementation of a quantum sequence alignment algorithm for quantum bioinformatics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.22775v1
• Date: Sat, 28 Jun 2025 06:31:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-01 21:27:53.559971
• Title: Implementation of a quantum sequence alignment algorithm for quantum bioinformatics
• Title（参考訳）: 量子バイオインフォマティクスのための量子シーケンスアライメントアルゴリズムの実装
• Authors: Floyd M. Creevey, Mingrui Jing, Lloyd C. L. Hollenberg,
• Abstract要約: この論文は2000年に提案された元のQSAアルゴリズムを、NISQ時代の量子コンピュータの現在の能力と限界に適応させたものである。 この実装は、シミュレーションされた量子コンピュータ環境でテストされ、アプローチを検証し、GASPデータローディング回路設計を洗練する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This paper presents the implementation of a quantum sequence alignment (QSA) algorithm on biological data in both simulated environments and real noisy intermediate-scale quantum (NISQ) computers. The approach to quantum bioinformatics adapts the original QSA algorithm proposed in 2000 to current capabilities and limitations of NISQ-era quantum computers and uses a genetic algorithm for state preparation (GASP) to create encoding circuits to load both database and target sequences into the quantum data registers. The implementation is tested in a simulated quantum computer environment to validate the approach and refine the GASP data-loading circuit designs. The results demonstrate the practicalities of deploying the QSA algorithm and exemplify the potential of GASP for data encoding in the realm of quantum circuit design, particularly for complex algorithms in quantum bioinformatics and other data-rich problems.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、シミュレーション環境と実雑音中規模量子(NISQ)コンピュータの両方における生体データに対する量子シーケンスアライメント(QSA)アルゴリズムの実装について述べる。 量子バイオインフォマティクスへのアプローチは、2000年に提案された元のQSAアルゴリズムを、NISQ時代の量子コンピュータの現在の能力と限界に適応させ、状態準備(GASP)のための遺伝的アルゴリズムを使用して、データベースとターゲットシーケンスの両方を量子データレジスタにロードする符号化回路を作成する。 この実装は、シミュレーションされた量子コンピュータ環境でテストされ、アプローチを検証し、GASPデータローディング回路設計を洗練する。 その結果、量子回路設計の領域において、特に量子バイオインフォマティクスやその他のデータリッチな問題における複雑なアルゴリズムにおいて、QSAアルゴリズムをデプロイし、GASPの可能性を実証した。

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