微軟運用量子技術促進計算化學發展，加速化學反應模擬30倍

微軟、蘇黎世聯邦理工學院和西北太平洋國家實驗室研究人員共同合作，發展新的AutoRXN自動化工作流程，加速量子化學和材料科學研發，該研究團隊最佳化模擬程式碼，將其搬上雲端結合量子運算，將模擬催化化學反應加速30倍，同時降低10倍成本。

研究人員提到，預測化學合成和催化的過程，是化學領域的重要工作，也是目前急需解決的挑戰之一。化學反應發生在非常複雜的化學空間當中，只靠實驗室做實驗，幾乎無法確定化學反應的機制，而電腦模擬提供了一條替代途徑，能夠使科學家更了解反應機制。

不過過去科學家在電腦模擬中，也只能考慮一些關鍵的反應途徑，畢竟反應建模需要一些直覺和手動試錯，要全面深入考慮反應，納入所有可能的面向，建模系統的準確模擬將變得棘手，而微軟Azure量子團隊便嘗試使用可擴展量子運算服務，以量子運算從原子層級解釋物質的性質和行為。

而微軟新開發的AutoRXN自動化工作流程，將能夠將讓科學家在雲端中，使用高效能運算模擬並探索化學反應。藉由AutoRXN，科學家可以將探索的化學反應途徑，從一次數十個配置擴展到數千個，而AutoRXN調度的主要核心，來自蘇黎世聯邦理工學院的化學網路探索軟體Chemoton，微軟透過現代化該軟體，結合當今雲端技術，使其成為雲端原生服務，工作流程中所使用的元件，皆具備自動化、穩定，且極簡操作員的干預。

這項合作成果已經被應用到學術研究中，研究氫化催化劑的機制，微軟提到，AutoRXN工作流程執行大量相對便宜的量子化學計算，並自動改進來自昂貴計算的結果，還能自動收集和評估資料。使得科學家能夠以過去無法達到的速度，調度高準確的計算化學運算，完成高通量任務。

AutoRXN自動化工作流程開闢了一條建模和理解化學反應的新途徑，從中發現和研究許多副反應，使科學家能夠了解催化劑的真實效能。透過使用AutoRXN，科學家已經確定了500多個反應和2,000多個基本步驟，揭開鐵複合物催化不對稱氫化反應的全貌，而該研究已經遠遠超出當今傳統手動反應建模的範圍，捕捉到許多過去無法注意到的副反應和催化劑降解。