Bilim insanları, kuantum ve klasik hesaplama tekniklerini birleştiren yenilikçi bir yöntem geliştirerek, protein yapılarındaki elektron transferi süreçlerini daha verimli şekilde hesaplamayı başardı.
VQE-PDFT adı verilen bu hibrit yaklaşım, güçlü elektron korelasyonlarının bulunduğu sistemlerde hem statik hem de dinamik korelasyonları doğru şekilde ele alabiliyor. Yöntem, değişkensel kuantum özdeğer çözücüsünü (VQE) çok konfigürasyonlu çift-yoğunluk fonksiyonel teorisi (MC-PDFT) ile entegre ediyor.
Sistemin en önemli özelliği, kuantum devrelerini çok konfigürasyonlu dalga fonksiyonu temsilinde kullanırken, korelasyon enerjisi değerlendirmesi için yoğunluk fonksiyonellerinden yararlanması. Bu strateji sayesinde, yüksek doğruluk korunurken kuantum kaynak gereksinimleri önemli ölçüde azaltılıyor.
Araştırmacılar, yöntemlerini kriptokrom proteinindeki elektron transferi üzerinde test etti. Gürültüsüz kuantum devre simülatörü kullanılarak yapılan doğrulama testlerinde, VQE-PDFT'nin geleneksel MC-PDFT yöntemi ile karşılaştırılabilir sonuçlar verdiği kanıtlandı.
Bu gelişme, kuantum hesaplamanın biyolojik sistemlerin moleküler düzeydeki anlaşılmasında nasıl kullanılabileceğine dair önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.