Квантовая когерентность и спин ядра играют ключевую роль в экспериментах по исследованию динамики и взаимодействия биомолекул низкой массы в живой ткани, проводимых в Немецком онкологическом исследовательском центре German Cancer Research Centre (DKFZ). Коллективные водородоподобные диполь-дипольные взаимодействия используются для измерения микроскопической структуры с ядерным магнитным резонансом. Основной интерес здесь представляет называемая межмолекулярная многократная квантовая когерентность, т.е. коллективное взаимодействие спинов, которое может быть полностью описано только в рамках квантовомеханики. В качестве поддержки сложных биологических и медицинских экспериментов в DKFZ и в Институте медицинских исследований Макса Планка Max Planck Institute for Medical Research (MPImF) осуществляются многоцисленные квантовые вычисления. Квантово-химические расчеты используются, чтобы понять поглощение света на белке сетчатки глаза и изомеризации хромофора (isomerization of the chromophore). Моделирование целого белка проводится на основе молекулярной квантовой механики. Важно обеспечить полную информацию о промежуточных продуктах реакции в фотоцикле и предоставить детальную картину сложной фотохимической реакции на сетчатке глаза. Кроме того, различные квантовые модели разрабатываются для изучения фотодатчиков в синем диапозоне света и ферментов, связывающих гемтиолат (heme-thiolate) и нуклеотид (nucleotide), для выявления основных механизмов.
