COMPUTER QUANTISTICI PER STUDIARE IL FUNZIONAMENTO DELLE MOLECOLE DELLA VITA: NUOVO STUDIO

Computer quantistici per studiare il funzionamento delle molecole della vita: nuovo studio

TRENTO\ aise\ - Negli ultimi decenni sono stati fatti enormi passi avanti nello studio dei processi che coinvolgono i cambiamenti strutturali di proteine, facendo ricorso a simulazioni al calcolatore. Ora, i computer quantistici, sono uno strumento potente per svolgere osservazioni ancora più precise e complete, come appare evidente dal nuovo studio di un gruppo di fisici dell’Università di Trento, pubblicato recentemente su Physical Review Letters, una tra le più prestigiose riviste di fisica.
“Per la prima volta, mostriamo come i computer quantistici possono essere utilizzati per comprendere con livello di dettaglio atomistico il funzionamento delle biomolecole” spiega Pietro Faccioli, autore dell’articolo scientifico assieme al collega Philipp Hauke e allo studente Giovanni Mattiotti. I ricercatori del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento in questo modo hanno sviluppato un metodo di calcolo per i cambiamenti di forma e di traiettoria delle proteine. Una svolta che ha implicazioni per la biologia molecolare, la farmacologia e le nanotecnologie.
I campi di applicazione non mancano. Individuare, ad esempio, i meccanismi di alcune proteine responsabili di processi neurodegenerativi può aiutare ad arginarne la proliferazione. Comprendere in che modo una proteina assume una determinata forma può aprire spiragli per utilizzare le nanomacchine già predisposte dalla natura per tagliare, correggere, bloccare geni difettosi o danneggiati.
“Il nostro contributo è stato riformulare il problema matematico alla base delle predizioni dei cambiamenti di struttura come un problema di ottimizzazione - sottolinea ancora Pietro Faccioli -. I computer quantistici sono particolarmente indicati per risolvere i problemi di ottimizzazione perché sfruttano un affascinante fenomeno noto come delocalizzazione quantistica, che compare solo nel mondo microscopico”, aggiunge Philipp Hauke. (aise) 

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