2月18日,华大生命科学研究院跟香港中文大学(深圳)一起搞出了个大新闻,他们在《化学科学》(Chemical Science)上发了篇文章,还被选成了封底封面。 这回的核心技术是一种叫VQE-PDFT的混合算法。研究团队把复杂的生物蛋白体系交给这个框架去处理,结果算出了欧洲知更鸟里的一种导航蛋白CRY4里电子转移的速度。 其实光合作用、酶催化这些生命活动里都有电子在跳,传统方法要么算不准要么太费时间。为了不让量子计算机在噪音大的环境下吃亏,研究团队想出了个分工的办法:把最难搞、最关键的那部分交给量子计算处理,剩下的琐碎活让经典计算去干。 候鸟为啥能飞半个地球?以前大家觉得这跟视网膜里的一种蛋白ErCRY4有关系。为了把这个理论用在真实的生物体系上,团队特意设计了更简单的电路,把运算深度从35层减到了4到6层。这样一来运算速度更快,噪声也更小。 他们用这个框架算了20个不同形状的ErCRY4,发现结果跟实验数据很配得上。传统的方法算出来的结果反而差了大概十倍。 研究团队还拿实际的13比特超导量子芯片试过水,发现计算结果跟模拟出来的差不多。这说明即使硬件有噪音,现在的算法也能帮我们抵消掉一些误差。 这是华大在量子和生命科学结合领域的又一里程碑。VQE-PDFT不仅给复杂的生物系统提供了高精度的工具,也说明咱们自己研发的算法在解决实际问题上已经迈出了一大步。 生命科学是个很看重计算的领域,深圳国际量子研究院、深圳国际量子研究院还有广东省生命大数据工程技术研究中心都给这次研究提供了支持。陈一博、黎宇翔和黄俊翰是论文的主要作者。 未来华大还要继续研究量子怎么跟细胞、基因这些东西打交道。咱们希望能把量子计算做成模块化的标准工具,然后和更多人一起把这技术用到精准医疗和全民健康上。