鄭原忠 | 臺灣大學化學系教授
IBM 與日本理化學研究所（RIKEN）合作，成功在 IBM-Q 量子電腦上利用 77 個量子位元模擬了 [4Fe–4S] 鐵硫簇的電子結構 (Robledo-Moreno et al., arXiv:2405.05068)。這個團簇在生物體中參與電子傳遞，是多種酵素的關鍵活性中心；然而由於其電子結構具有強關聯特性，傳統化學理論計算方法難以準確描述其行為。此次量子計算的成功，讓科學家得以開始解析這類系統中電子傳遞機制的細節，並有望促進仿生催化在能源與材料領域的創新應用。
類似地，生物界其他重要且複雜的金屬團簇，例如光合作用中催化水氧化反應的錳鈣氧團簇、以及氮化酶中負責氮氣還原的鐵鉬輔因子，也因其強電子關聯性與多重氧化態特性，成為量子計算有優勢在未來應用於仿生系統模擬的對象，因此，隨著量子硬體與演算法的進步，這些曾被視為難以精確處理的挑戰性系統，正逐步進入可模擬的範疇，為基礎科學與應用研究開啟新局。
資料來源
- Chemistry Beyond Exact Solutions on a Quantum-Centric Supercomputer
https://doi.org/10.48550/arXiv.2405.05068
- Chemistry Beyond Exact Solutions on a Quantum-Centric Supercomputer
