குவாண்டம் கணினிகள் அவற்றின் மிகப்பெரிய மூலக்கூறை இன்னும் உருவகப்படுத்தியுள்ளன – உதவியுடன்

குவாண்டம் கணினிகளுக்கான மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய பயன்பாடுகளில் ஒன்று, புதிய மருந்துகளைக் கண்டறிய உதவும் புரதங்களை உருவகப்படுத்துவதாகும், ஆனால் இந்தச் சாதனங்கள் தற்போது இந்தப் பணிக்கு மிகவும் பிழையாக உள்ளன. இருப்பினும், இரண்டு குவாண்டம் கணினிகள் இப்போது ஒரு உருவகப்படுத்துதல் சாதனையை முறியடித்துள்ளன – 12,635 அணுக்கள் கொண்ட ஒரு மூலக்கூறின் பண்புகளை – சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களைப் பயன்படுத்தி.

மருந்து மூலக்கூறுகளின் நடத்தையைப் புரிந்து கொள்ள, அவற்றின் எலக்ட்ரான்களின் குவாண்டம் நிலைகள் மற்றும் ஆற்றல்களை நாம் அடையாளம் காண வேண்டும், இது ஒரு குவாண்டம் பிரச்சனையாகும், இது பெரும்பாலும் வழக்கமான கணினிகளில் மட்டுமே தீர்க்கப்படும்.

ஓஹியோவில் உள்ள கிளீவ்லேண்ட் கிளினிக்கின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், அமெரிக்க தொழில்நுட்ப நிறுவனமான IBM மற்றும் ஜப்பானிய அறிவியல் நிறுவனமான RIKEN ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஒத்துழைப்பு குவாண்டம் கணினிகளுக்கு பதிலாக இயல்புநிலையாக குவாண்டம் இயற்பியலை “பேசும்”. அவர்கள் குவாண்டம் கணினிகள் மற்றும் வழக்கமான சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு கலப்பின அணுகுமுறையை உருவாக்கினர் மற்றும் இரண்டு முன்னோடியில்லாத மூலக்கூறுகளை உருவகப்படுத்த இதைப் பயன்படுத்தினர், குவாண்டம் கணினியைப் பயன்படுத்தி உருவகப்படுத்தப்பட்ட மிகப்பெரிய மூலக்கூறை விட 40 மடங்கு பெரியது.

கிளீவ்லேண்ட் கிளினிக்கின் குழு உறுப்பினர் கென்னத் மெர்ஸ் கூறுகையில், “இது என்னுடைய கனவு, இங்கே நாங்கள் இருக்கிறோம்.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் இரண்டு IBM ஹெரான் குவாண்டம் கணினிகளைப் பயன்படுத்தினர், ஒன்று RIKEN மற்றும் கிளீவ்லேண்ட் கிளினிக்கில் ஒன்று, மற்றும் Fugaku மற்றும் Miyabi-G எனப்படும் இரண்டு சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள், இவை உலகின் மிகவும் சக்திவாய்ந்தவை. மூலக்கூறுகளுக்கு, குழு ஒரு புரதம் மற்றும் ஒரு சிறிய மூலக்கூறு அல்லது “புரோட்டீன்-லிகண்ட் வளாகங்கள்” ஆகிய இரண்டு சேர்க்கைகளைத் தேர்ந்தெடுத்தது, இது உயிரியல் மருத்துவ அறிவியலில் அடிப்படை எடுத்துக்காட்டுகளாக நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்டு பிரபலமானது என்று மெர்ஸ் கூறுகிறார். குழு அவற்றை நீரின் ஒரு அடுக்கில் உருவகப்படுத்தியது, ஆய்வகத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகளுடன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் எவ்வாறு செயல்படுகிறார்கள் என்பதைப் பிரதிபலிக்கும் முடிவுகளை நெருக்கமாகக் கொண்டு வந்தனர்.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் மட்டும் தற்போது அவற்றின் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய அளவு காரணமாக வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாட்டில் உள்ளன – இது கணினி ஆற்றலைக் கட்டுப்படுத்துகிறது – மற்றும் பிழைகளைச் செய்வதற்கான அவர்களின் முனைப்பு. எனவே குழு நான்கு இயந்திரங்களுக்கிடையில் மூலக்கூறு உருவகப்படுத்துதல்களின் வேலையைப் பிரித்தது, குவாண்டம் கணினிகளைப் பயன்படுத்தி மூலக்கூறுகளின் பகுதிகளின் குறிப்பிட்ட பண்புகளை மட்டுமே கணக்கிடுகிறது. வெளியீடு பின்னர் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களுக்கு வழங்கப்பட்டது மற்றும் முழு கணக்கீடும் இரண்டு வகையான கணினிகளுக்கு இடையே 100 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக ஒரு சுற்று பயணமாக இருந்தது. அப்படியிருந்தும், குவாண்டம் வன்பொருள் இல்லாமல் இருந்ததை விட இந்த செயல்முறை வேகமாக இருந்தது என்று குழு நம்புகிறது, என்கிறார் ஐபிஎம்மின் ஜெர்ரி சோவ். உருவகப்படுத்துதல்கள் இன்னும் சில நிலையான முறைகளுடன் போட்டித்தன்மையுடன் கூடிய மூலக்கூறுகளின் குறைந்த ஆற்றல்களை மதிப்பிட்டுள்ளன, இருப்பினும் இன்னும் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி உயர்ந்ததாக இல்லை.

பென்சில்வேனியாவில் உள்ள பிட்ஸ்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜுன்யு லியு கூறுகையில், குழு கடினமான ஒன்றை வழங்குகிறது: அதாவது, உண்மையில் பயன்பாட்டில் உள்ள வன்பொருளைப் பயன்படுத்தி பயனுள்ள குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கான நடைமுறை படிகள். “பரிசோதனையின் அளவு மிகவும் ஈர்க்கக்கூடியது” என்று அவர் மேலும் கூறுகிறார்.

உருவகப்படுத்தப்பட்ட மூலக்கூறில் 12,635 அணுக்கள் இருந்தன

ஐபிஎம்

குவாண்டம் கணினிகள் பிழை-ஆதாரமாக மாறுவதற்கு முன்பே அவற்றைப் பயனுள்ளதாக்குவதற்கான ஒரு வழியாக புதிய அணுகுமுறை ஊக்குவிக்கப்பட வேண்டும் என்றும் லியு கூறுகிறார். எவ்வாறாயினும், ஹைப்ரிட் முறை எப்போதும் சிறந்த செயல்திறனுக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கும் சந்தர்ப்பங்கள் உள்ளன என்பதை கணித ரீதியாக கடுமையாக நிரூபிக்க முடியுமா – குவாண்டம் நன்மை – இன்னும் திறந்த கேள்வி, அவர் கூறுகிறார்.

கம்ப்யூட்டிங்கின் சில பகுதிகளுக்கு குவாண்டம் வன்பொருள் சிறந்ததாக இருக்கும் என்று தற்போதைய வேலை சுட்டிக்காட்டுகிறது, புதிய உருவகப்படுத்துதல் பதிவு உறுதியானதாக இல்லாமல் முதல் படி மட்டுமே என்று சோவ் கூறுகிறார். “என்ன செய்ய முடியும் என்பதற்கான எல்லைகளைத் தள்ளும் இந்த ஸ்பிளாஸ் உள்ளது,” என்று அவர் கூறுகிறார். “என்னைப் பொறுத்தவரை, உற்சாகமான பகுதி என்னவென்றால், அது இப்போதுதான் தொடங்குகிறது.”

தலைப்புகள்:

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்