首页 > 热点资讯 >新闻内容

谷歌量子计算突破登Science封面!首次对化学反应进行量子模拟

2020年08月29日 10:30

今天,谷歌的量子计算机登上了Science封面,他们成功用12个量子比特模拟了二氮烯的异构化反应。

  

  这已经是谷歌量子计算机第二次登上顶级学术期刊封面了。

  去年10月,谷歌的量子计算机因为实现了“量子优越性”登上了Nature封面,仅用了200秒就解决了超算需要1万年才能求解的量子电路采样问题。

  这台量子计算机还能干什么?谷歌说过,能模拟化学分子。不到一年时间,他们就做到了。

  

  因为分子遵循的是量子力学,用量子计算来模拟也更为合理。只需更少的运算量和信息,就能计算出化学物质的性质。

  量子计算机模拟化学分子用处巨大。除了谷歌外,其他拥有量子计算技术的公司也在也研究,微软就是其中一员。

  上个月,微软发表了一篇文章,用量子计算帮助化学家寻找催化剂,将二氧化碳转化为甲醛。展示了量子计算与化学结合的应用前景。

  

  量子化学还是得用量子计算机

  薛定谔方程是量子化学的基础,也是化学分子遵循的基本规律,求出方程的解,就能得到物质的具体化学性质。

  但是求解薛定谔方程谈何容易,随着分子里原子数量的增多,解方程的运算量呈指数级增长。

  就拿化学里比较简单的苯分子(C6H6)来说,它只有12个原子,但是计算维度达到1044,这是任何超级计算机都无法处理的。

  

  为了简化求解过程,早在计算机出现之前,就有了一些近似方法,比如谷歌用到的“哈特里-福克方程”。但即使经过简化,运算量也是巨大的。

  更糟糕的是,在化学反应过程中,也就是化学键解离时,分子系统的电子结构会变得更加复杂,在任何超级计算机上都很难进行相关的数值计算。

  2018年,有人提出了一种新的量子算法,运算复杂度不再是指数增长,而是呈多项式增长,大大降低了运算难度。

  算法都具备了,就差一台合适的量子计算机。

  

  谷歌量子计算机模拟化学反应

  去年谷歌的Sycamore量子处理器实现了53个量子比特的纠缠,所以就用它来模拟几个简单的化学分子试试看。

  谷歌先计算6到10个氢原子组成的氢链的结合能。原始方法(下图中的黄色)效果一般,与VQE等算法结合后,量子计算机求得的结果与真实值几乎完全吻合。

  

  以上是化学分子的静态过程,接着,谷歌又用Sycamore模拟了一个简单的化学反应:二氮烯的异构化。

  

  二氮烯在顺式和反式之间跃迁的能隙是40.2毫哈特里,量子计算机给出的结果是41±6毫哈特里。

  虽然精确度上比前面模拟氢原子链要差不少,但谷歌表示,这是“第一次使用量子计算机预测化学反应机理”。

  本文的通讯作者Ryan Babbush说,虽然以上的结果不需要量子计算机就能模拟,但这项工作仍是量子计算向前迈出的一大步。

  未来可以将这种算法扩大规模,来模拟更复杂的反应。而要模拟更大分子的反应,还需要更多的量子比特。

  Babbush认为,总有一天,我们甚至可以使用量子模拟开发新的化学物质。


相关推荐

有哪些租房的必备神器

1、买空调扇,完全解决不了你的炎热问题它是靠放入冰块或者冰晶才能起到冷空气的作用,你的制冰操作,很麻烦,而且维持不了多长时间,天气越热,冰晶融化越快,等化完了你会发现室内温度比原来还高,而且湿度增加后,会让你们愈加闷热,空调扇有很多弊端,价格也不低啊!2、买二手空调,问题很多如果是二手店里买的,商家最多给你3~6个月的保修期,为什么呢?因为随时可能坏的,然后你的安装、后续维修成本很高,坏了你自己也不懂,他说换什么零件你也没办法,还有额外的上门服务费,总之,得不偿失,买的二手货效果也是打疑问的,所以,虽然是租房但还是强烈不建议买二手空调。3、买全新的基础款空调就好全新产品,去正规电商或者线下门店选好,都有正规工作人员上门安装,服务不必担心,质量有保证,所以也不用担心保修维修找不到人,耗电量也比二手空调低。

2020年04月30日 17:40

【图解季报】以岭药业2020年一季度净利润4.38亿元 同比增长51.88%

  以岭药业4月28日最新公布的2020年一季报显示,其营业收入23.3亿元,同比增长50.56%;归属于上市公司股东的净利润4.38亿元,同比增长51.88%。基本每股收益0.37元。  近年来,公司的业绩情况如下表所示:以岭药业历史业绩报告期营业收入净利润每股收益(元)每股净资产(元)每股经营现金流量(元)股息率(%)净资产收益率(%)营业收入(元)同比增长(%)净利润(元)同比增长(%)2020-03-3123.3亿50.564.38亿51.880.376.961.11-5.362019-12-3158.3亿20.996.07亿1.210.516.60.06-7.832019-09-3043.5亿13.625.75亿2.330.486.560.27-7.362019-06-3029.8亿10.514.55亿1.50.386.50.34-5.862019-03-3115.5亿-1.942.88亿-7.180.246.460.3-3.75  近8年来,该公司同期营业收入及增速情况如下图:  同期,该公司归属上市公司股东净利润及增速情况如下图:(注:数据来源东方财富Choice数据,截至2020年4月28日)

2020年04月29日 11:22

网站怎么推广引流?

很多公司建立一个网站似乎是成功的。但网站建立了,却没有人来,那么就形同虚设了。因此,为了提高网站的营销力和盈利能力,需要对网站进行后续推广。那么推广网站的主要方法是什么?1.内容哪个站点、每位站长都必须重视的。原创或者伪原创,同行竞争,别人有的我们也要有,还要好,别人没有的我们也要有。在这里,我们需要补充的是,我们不可能什么都去自己原创,也不必钻牛角尖一定要原创,更多的应该是提升自己整合资源的能力,培养独到的敏锐的视角。2.标题(Title)优化、首页标签(META)优化不要只做主页标题,内容页面标题也要记住优化,特别是关键内容页面。谨记,不要耍小聪明,试图通过作弊的手法去欺骗搜索引擎,那将得不偿失。3.搜索引擎提交把网站地址提交给各大搜索引擎,这是让你的网站走出去的第一步。现在搜索引擎不难收录,特别是刚开始的网站,基本可以很快收录,少到一天,多个月。但是,最好是手动提交。不建议使用自动添加工具,不要图简单。4.登陆网站目录系统很多人甚至不知道网站目录系统,大部分知识都是登陆搜索引擎,然而,登陆网站目录系统的重要性和登陆搜索引擎是一样的!  网站目录系统在国内主要有两大类:其一为网址类网站;其二为各大门户网站搜索频道下面的网站名录栏目。5.建立站点论坛网站论坛提升用户体验,粘性大,人,都需要交流,论坛管理是一道分水岭,管理得好,一切都将蒸蒸日上;管理不善,原地踏步,起起伏伏,甚至倒退。如何让论坛“活起来”是企业制定网站发展规划时要认真思考的。6.友情链接这对于增强网站的权重非常重要,也有助于吸引外部连锁店。虽然现在PR值越传越说意义不大了,其实不尽然。权重是一个非常长期的站点身份标识,没有哪个用户喜欢的网站权重不高!友情链接的许多注意事项大家都明了,一定要注意申请友情连接的时候也要进行审查,一个非法链接将会导致你前功尽弃。7.软文推广企业网站推广之路必不可少的推广手段,有助于树立企业品牌营销意识,增加外链。8.即时通讯工具推广QQ、QQ群、MSN、阿里旺旺、淘宝、歪歪等等使用人群庞大的即时工具,利用邮件群发,群组等功能。这种促销手段是一把双刃剑,关键是要把握好尺度。9.论坛推广在业界相关的网站论坛上,多发表一些实用的信息、吸引大家关注。10.广告宣传资金允许的话可以去一些行业相关网站去投发广告,这也是一个很好的途径。

2020年04月16日 01:31