論文の概要: Folding lattice proteins confined on minimal grids using a quantum-inspired encoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01890v1
• Date: Thu, 02 Oct 2025 10:58:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-03 16:59:21.096442
• Title: Folding lattice proteins confined on minimal grids using a quantum-inspired encoding
• Title（参考訳）: 量子インスパイアされた符号化を用いた最小格子上に閉じ込められた折りたたみ格子タンパク質
• Authors: Anders Irbäck, Lucas Knuthson, Sandipan Mohanty,
• Abstract要約: ステリック衝突は、高密度タンパク質系を探索する際の課題となる。 最小限のエネルギーを見つけることは、難しい最適化問題である。 チェーン長48に対して,QUBO形式のこの問題を迅速かつ一貫した解決が可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Steric clashes pose a challenge when exploring dense protein systems using conventional explicit-chain methods. A minimal example is a single lattice protein confined on a minimal grid, with no free sites. Finding its minimum energy is a hard optimization problem, withsimilarities to scheduling problems. It can be recast as a quadratic unconstrained binary optimization (QUBO) problem amenable to classical and quantum approaches. We show that this problem in its QUBO form can be swiftly and consistently solved for chain length 48, using either classical simulated annealing or hybrid quantum-classical annealing on a D-Wave system. In fact, the latter computations required about 10 seconds. We also test linear and quadratic programming methods, which work well for a lattice gas but struggle with chain constraints. All methods are benchmarked against exact results obtained from exhaustive structure enumeration, at a high computational cost.
• Abstract（参考訳）: ステリック衝突は、従来の明示鎖法を用いて高密度タンパク質系を探索する際に問題となる。 最小の例は、最小の格子上に制限された単一の格子タンパク質であり、自由な部位は存在しない。 最小エネルギーの発見は、スケジューリング問題に類似した厳密な最適化問題である。 古典的および量子的アプローチに対応可能な2次非制約バイナリ最適化(QUBO)問題として再キャストすることができる。 D-Waveシステム上での古典的擬似アニーリングまたはハイブリッド量子古典アニーリングを用いて,QUBO形式のこの問題をチェーン長48に対して迅速かつ一貫した解法が可能であることを示す。 実際、後者の計算には約10秒が必要だった。 また、格子ガスに対してうまく機能するが、連鎖制約に悩まされる線形および二次計画法についても検証する。 全ての手法は、計算コストが高く、網羅的な構造列挙から得られた正確な結果に対してベンチマークされる。

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