最近深圳国际量子研究院传来个好消息：通过量子算法，生物“暗箱”终于被撕开了一道口子。香港中文大学（深圳）联合华大一起做的这篇研究，发在了《化学科学》的封面故事上，标题是《量子计算在复杂生物蛋白电子转移中的应用》。他们利用提出的VQE-PDFT框架，首次成功计算了隐花色素CRY4里的电子转移速率常数。实验和量子算法算出的结果几乎重合，传统方法却差了十倍左右。这个研究不仅登上了封底，还被评为为量子技术落地生命科学提供了关键示范。这次研究为什么选择电子转移呢？因为这是光合作用、酶催化还有候鸟导航等生命过程中非常关键的一部分。电子像信使一样在原子间跳跃，在这些过程中起到重要作用。如果这些跳跃出现强关联效应，传统计算方法就很难处理了。加上量子硬件本身有噪声，直接模拟也不容易。于是研究团队把最困难的部分——活性中心最关键的几纳米区域交给了量子计算机来处理。这样既发挥了量子计算机在高精度计算方面的优势，又利用了经典算法在处理大系统时的长处。他们给候鸟导航的ErCRY4选做了首个目标。为了在超导硬件上稳定运行，团队把原本复杂的35层电路深度削减到了4-6层，简化了线路结构。这个做法让噪音减少了8%，接近真实实验条件。通过计算20个随机选取的构型，他们得到了和实验数据高度相关（0.98）的结果。这种把电路深度降低到浅层线路的做法不仅提升了效率，还保证了准确性。这个突破性成果展现了含噪量子硬件也能产出可信结果的可能性。接下来华大将与深圳国际量子研究院合作共建深港量子技术产业创新中心，推动粤港澳大湾区量子科技产业发展。未来三年内，他们计划将VQE-PDFT框架模块化、标准化。重点攻关“量子计算+细胞”和“量子计算+基因”这两个场景，加速前沿技术向精准医学和全民健康渗透。在这次实验中，他们用13比特超导芯片复现了同一套电路。虽然芯片会产生噪音造成误差约5%，但通过算法补偿后误差降到了5%以内。这就意味着只要算法设计得当，含噪硬件也能给出准确结果。陈一博是这项工作的第一作者，黎宇翔、黄俊翰为共同通讯作者。广东省生命大数据工程技术研究中心给予了资助。