清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Quantum Molecular Docking with a Quantum-Inspired Algorithm

计算机科学 量子 量子退火 量子位元 离散化 模拟退火 量子计算机 二进制数 算法 数学优化 理论计算机科学 物理 数学 量子力学 算术 数学分析
作者
LI Yunting,Xiaopeng Cui,Zhaoping Xiong,Bowen Liu,Bi-Ying Wang,Runqiu Shu,Nan Qiao,Man-Hong Yung
出处
期刊:Journal of Chemical Theory and Computation [American Chemical Society]
卷期号:20 (15): 6687-6694
标识
DOI:10.1021/acs.jctc.4c00141
摘要

Molecular docking (MD) is a crucial task in drug design, which predicts the position, orientation, and conformation of the ligand when it is bound to a target protein. It can be interpreted as a combinatorial optimization problem, where quantum annealing (QA) has shown a promising advantage for solving combinatorial optimization. In this work, we propose a novel quantum molecular docking (QMD) approach based on a QA-inspired algorithm. We construct two binary encoding methods to efficiently discretize the degrees of freedom with an exponentially reduced number of bits and propose a smoothing filter to rescale the rugged objective function. We propose a new quantum-inspired algorithm, hopscotch simulated bifurcation (hSB), showing great advantages in optimizing over extremely rugged energy landscapes. This hSB can be applied to any formulation of an objective function under binary variables. An adaptive local continuous search is also introduced for further optimization of the discretized solution from hSB. Concerning the stability of docking, we propose a perturbation detection method to help rank the candidate poses. We demonstrate our approach on a typical data set. QMD has shown advantages over the search-based Autodock Vina and the deep-learning DIFFDOCK in both redocking and self-docking scenarios. These results indicate that quantum-inspired algorithms can be applied to solve practical problems in drug discovery even before quantum hardware become mature.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
12秒前
米修完成签到,获得积分20
26秒前
CodeCraft应助居家小可采纳,获得10
31秒前
42秒前
苗苗发布了新的文献求助10
46秒前
1分钟前
苗苗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
loathebm发布了新的文献求助10
1分钟前
NexusExplorer应助loathebm采纳,获得10
1分钟前
灿烂而孤独的八戒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
居家小可发布了新的文献求助10
1分钟前
我睡觉的时候不困完成签到 ,获得积分10
1分钟前
居家小可完成签到,获得积分10
2分钟前
玛卡巴卡爱吃饭完成签到 ,获得积分10
2分钟前
如歌完成签到,获得积分10
2分钟前
不羁之魂完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
飞快的孱发布了新的文献求助10
3分钟前
CYT完成签到,获得积分10
4分钟前
chenlc971125完成签到 ,获得积分10
5分钟前
科研通AI5应助义气的含烟采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
义气的含烟完成签到,获得积分10
6分钟前
嘻嘻完成签到,获得积分10
7分钟前
Fairy完成签到,获得积分10
8分钟前
夏日香气完成签到 ,获得积分10
9分钟前
Ava应助pepper采纳,获得10
9分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
9分钟前
9分钟前
咯咯咯完成签到 ,获得积分10
10分钟前
11分钟前
飞快的孱发布了新的文献求助10
11分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
pepper完成签到,获得积分20
12分钟前
12分钟前
飞快的孱发布了新的文献求助10
12分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
On the Validity of the Independent-Particle Model and the Sum-rule Approach to the Deeply Bound States in Nuclei 220
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4582490
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4000216
关于积分的说明 12382261
捐赠科研通 3675224
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2025756
邀请新用户注册赠送积分活动 1059394
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 946082