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基于高斯振幅放大的量子 DNA 测序

介观与纳米尺度物理 2023-11-01 v1 量子物理

摘要

本研究探讨称为高斯振幅放大(GAA)的量子寻路算法如何用于求解 DNA 测序问题。为此,假设采用杂交测序,即收集长度为 l 的核酸短片段(称为寡核苷酸)再进行组装。序列重组过程被抽象为寻找代价最小的哈密顿路径的图问题。所构造的有向图随后被转换为序列二分图以使用 GAA。我们的模拟结果显示,在 l = 2 且谱大小 |S| = 4 的情形下,找到最优解(代价最小)的概率约为 70.92%——相较随机选路时的 4.17% 有显著提升。尽管本研究仅聚焦于谱中无误差的理想情景,此处呈现的结果证明了将 GAA 用作基因组测序方法的可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.20466,
  title  = {Quantum DNA Sequencing using Gaussian Amplitude Amplification},
  author = {Richard Marin and Carlos Baldo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.20466},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 8 figures