基于量子近似优化算法的分子对接

分子对接在药物发现和精准医疗中起着关键作用，使我们能够理解蛋白质功能并推进新型疗法。在此，我们引入解决该问题的一种潜在替代方案——数字化反绝热量子近似优化算法（DC-QAOA），该算法在量子计算机上利用反绝热驱动和 QAOA。我们的方法被应用于分析多种生物系统，包括 SARS-CoV-2 Mpro 与 PM-2-020B 复合物、DPP-4 与哌啶稠合咪唑并吡啶 34 复合物，以及 HIV-1 gp120 与 JP-III-048 复合物。DC-QAOA 表现出卓越的性能，提供了更准确且更具生物学相关性的对接结果，尤其是在较大的分子对接问题中。此外，基于 QAOA 的算法在含噪声中等规模量子时代展现出增强的硬件兼容性，表明其在实际对接场景下具有高效实现的潜力。我们的发现突显了量子计算在药物发现中的潜力，并为优化蛋白质-配体对接过程提供了有价值的见解。