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Actin quantum automata: Communication and computation in molecular networks

机译：肌动蛋白量子自动机：分子网络中的通信和计算

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Actin is filament-forming protein forming a communication and information processing cytoskeletal network of eukaryotic cells. Actin filaments play a key role in developing synaptic structure, memory and leaning of animals and humans; many psychiatric and neurological disorders are due to disfunction in the assembly of actin fibres. This is why it is important to develop abstractions of the information processing on the actin filaments. We model actin filaments as two chains of one-dimensional quantum automata arrays to describe hypothetical signalling events propagating along the chains. We study in detail several functions of automaton state transitions and compute examples of evolution to illustrate behaviour of the functions and a role of the superposition of the initial states. We uncover and analyse localisations, or particles, propagating along the actin chains. We demonstrate that logical gates can be realised in the result of the collisions. Using collisions between the travelling particles we implement binary adder.
机译：肌动蛋白是长丝形成蛋白，形成真核细胞的通信和信息处理细胞骨架网络。肌动蛋白丝在动物和人类的突触结构，记忆和倾斜中起关键作用。许多精神病和神经病是由于肌动蛋白纤维组装失调所致。这就是为什么在肌动蛋白丝上开发信息处理的抽象很重要的原因。我们将肌动蛋白丝建模为一维量子自动机阵列的两条链，以描述沿着链传播的假设信号事件。我们详细研究了自动机状态转换的几种功能，并计算了演化的示例，以说明功能的行为以及初始状态叠加的作用。我们发现并分析沿肌动蛋白链传播的局部或颗粒。我们证明在冲突的结果中可以实现逻辑门。利用行进的粒子之间的碰撞，我们实现了二进制加法器。

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