一种计算蛋白质分子构型的方法、装置制造方法及图纸

本申请提供一种计算蛋白质分子折叠构型的方法、装置，所述方法包括：给定蛋白质分子构型的哈密顿量的泡利算符形式；对于所述哈密顿量中的每一项，利用量子虚时演化算法构造量子线路图；执行所述量子线路图，使得初始量子态经过所述量子线路图得到量子末态；通过辅助比特测量结果判断所述量子末态是否是需要的目标态，以获取蛋白质分子的基态能量；基于所述蛋白质分子的基态能量，获得所述蛋白质分子的构型信息。通过量子算法可以利用更少的物理资源并且更加高效，方案简单，选取的含参量子门也易于在近期含噪中等规模的量子计算机上实现。现。现。

【技术实现步骤摘要】
一种计算蛋白质分子构型的方法、装置


[0001]本专利技术涉及量子计算领域，具体涉及一种计算蛋白质分子构型的方法、装置。

技术介绍

[0002]蛋白质分子构型是生物化学中一个重要的研究课题。在生命机体中，蛋白质是细胞功能的载体和承担者，负责执行绝大部分的细胞功能。蛋白质的结构是氨基酸链分子中原子的三维排布，分子中的原子通过氢键、离子相互作用、范德华力、疏水作用等相互作用，折叠成特定的空间构型；而对于绝大多数蛋白质来说，其三维结构决定了其特定的功能。为了更好的研究蛋白质在生命活动过程中的重要作用，我们就需要了解蛋白质结构,研究蛋白质功能。
[0003]在当今生物技术迅速发展的年代，蛋白质分子构型及其功能成为生物化学等学科中重要的研究课题，其研究成果也被广泛应用于疾病治疗、药物靶标设计、酶活性促进和抑制、蛋白质工程学等方面。其中许多研究成果对人类了解蛋白质在生命活动和代谢中的意义做出了重大的贡献，并被授予了诺贝尔奖。而随着人们的研究需求越来越深入，我们需要了解越来越复杂的蛋白质分子构型，甚至需要对一些蛋白质分子构型进行预测。而当蛋白质分子中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算蛋白质分子构型的方法，其特征在于，包括：给定蛋白质分子构型的哈密顿量的泡利算符形式，对于所述哈密顿量中的每一项，利用量子虚时演化算法构造量子线路图；执行所述量子线路图，使得初始量子态经过所述量子线路图得到量子末态；通过辅助比特测量结果判断所述量子末态是否是需要的目标态，以获取蛋白质分子的基态能量；基于所述蛋白质分子的基态能量，获得所述蛋白质分子的构型信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过辅助比特测量结果判断所述量子末态是否是需要的目标态，以获取蛋白质分子的基态能量，包括：重复测量量子态在哈密顿量下的能量平均值，并判断如果所述能量平均值的变化幅度小于阈值，则获取蛋白质分子的基态能量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述蛋白质分子构型的哈密顿量的泡利算符形式，利用经典算法计算得到所述蛋白质分子构型的哈特利福克态，并将所述哈特利福克态作为初始量子态。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述执行所述量子线路图，使得初始量子态经过所述量子线路图得到量子末态，包括：对于所述哈密顿量中的每一项，引入一个初始量子态为|0>的辅助比特，根据所述哈密顿量的当前项的泡利算符生成可执行的量子线路图。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述哈密顿量的当前项的泡利算符生成可执行的量子线路图，还包括：将所述量子线路图表示为一系列基本量子门操作，并通过量子计算机执行所述量子线路图对应的量子演化过程，得到量子末态。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过辅助比特测量结果判断所述量子末态是否是需要的目标态，以获取蛋白质分子的基态能量，还包括：测量辅助比特，当辅助比特处于|0>，计算得到哈密顿量的当前项在步长为Δt的虚时演化后的量子末态|ψ>，表示为|ψ>＝A*exp(
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【专利技术属性】
技术研发人员：魏世杰，龙桂鲁，谢浩楠，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：