Fizikçi ve kod uzmanı Dr. Sandipan Mohanty, 20 yıldır dünyanın en hızlı süper bilgisayarları için moleküler biyoloji simülasyonları üzerinde çalışıyor. Bu çalışmalar ve simülasyonlar, yaşamın yapı taşlarını çözmeye gerçekten yardımcı oluyor.
İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden araştırmacılarla birlikte şimdi bir adım daha ileri gidiyor ve protein katlama problemini bir kuantum bilgisayara taşıyor. Alanda önemsiz olmayan araştırma soruları için kuantum bilgisayarların uygulanabilirliğini göstermenin önemli olduğunu söyleyen Dr. Mohanty, kuantum bilgisayarların oldukça yeni bir teknoloji olduğuna ve programlamanın tam olarak nasıl düzenlenmesi gerektiğinin net olmayışına da dikkat çekiyor.
Daha spesifik olarak, çok basit bir model kullanarak protein katlanması başarıyla sonuçlanıyor. Proteinler uzun esnek amino asit zincirleri. Bu moleküllerin büyüleyici bir özelliği, bütün proteinlerin büyük bir bölümünün, onları bir çözeltiye koyduğunuzda, kendiliğinden çok özel üç boyutlu şekiller halinde toplanıyor olması. Prensip olarak, bir protein zincirini oluşturan amino asitlerin dizisi ve zincir daha sonra hangi şekle katlanması gerektiğini otomatik olarak biliyor.
Bu katlama işlemini bir bilgisayarda modellerken de dahil olan çok sayıda parçacık nedeniyle hesaplama açısından çok pahalıya patlıyor. Genellikle bu, incelenen her düzenleme için hesaplanıyor. Araştırmalar probleminin belirli yönlerinden yararlanıyor. İlgili bütün protein uyumlarını hesaba katmak için klasik bilgisayarlarda gereken hesaplama çabası astronomik olarak yüksek. Protein zincirinin uzunluğu ile üstel olarak büyüyor. İki parçacıktan oluşan bir zincirle onlarca olasılık var. Bu proje, temel olarak, denklemi otomatik olarak çözen bir tür karmaşık fizik deneyi. Bu sebeple yapılan çalışmalar çok fazla dikkat gerektiriyor.
Bu süreçler sadece bir ilk adımı işaret ediyor. Günümüzün kuantum bilgisayarlarının çoğunda sadece birkaç kübit var. D-Wave sisteminde 5 bin adet bulunuyor fakat çoğu araştırma problemi için, kuantum bilgisayarların verimli uygulamaları daha da fazla kübit gerektirecek. Ancak uzmanlar, bu çalışmalardan umutlu. Mevcut araştırmanın aksine, formülasyonu artan sistem boyutuyla birlikte basitliğini koruyor. Bu, kuantum bilgisayarlarda çok daha karmaşık problemlerin incelenmesine yönelik daha yumuşak bir yol açıyor.