【中國新聞網(wǎng)】中國學(xué)者量子力學(xué)模擬突破性成果入圍2024年戈登·貝爾獎(jiǎng)
記者27日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校科研團(tuán)隊(duì)與合作者實(shí)現(xiàn)億原子級(jí)拉曼光譜量子力學(xué)模擬的成果，近日入圍2024年戈登·貝爾獎(jiǎng)。據(jù)悉，這是2024年入圍該獎(jiǎng)的唯一中國團(tuán)隊(duì)成果，也是該團(tuán)隊(duì)繼2021年后再次入圍該獎(jiǎng)項(xiàng)。
戈登·貝爾獎(jiǎng)是國際高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎(jiǎng)，由美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）頒發(fā)，用于表彰世界范圍內(nèi)高性能計(jì)算的杰出成就，尤其是高性能計(jì)算應(yīng)用于科學(xué)、工程和大規(guī)模數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的創(chuàng)新工作，被稱為“超算領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)”。
這一成果由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精準(zhǔn)智能化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室商紅慧教授、楊金龍教授團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所劉穎高級(jí)工程師，華東師范大學(xué)何曉教授等團(tuán)隊(duì)合作完成。
拉曼光譜是研究生物分子結(jié)構(gòu)的重要工具，被廣泛應(yīng)用于藥物開發(fā)、疾病診斷等領(lǐng)域。然而，拉曼光譜量子模擬計(jì)算量巨大，此前其模擬僅能處理數(shù)千原子級(jí)的小體系。研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新算法設(shè)計(jì)和工程技術(shù)的難點(diǎn)的突破，開發(fā)QF-RAMAN程序，首次實(shí)現(xiàn)了億原子級(jí)拉曼光譜量子力學(xué)模擬，與以往工作相比取得了4個(gè)—5個(gè)數(shù)量級(jí)的提升。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該程序展現(xiàn)了優(yōu)異性能。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)團(tuán)隊(duì)提出了適用于億原子級(jí)體系的矩陣方程求解拉曼光譜的新算法，有效解決了大規(guī)模量子力學(xué)拉曼模擬中的關(guān)鍵技術(shù)難題。
這項(xiàng)研究表明，量子力學(xué)模擬可以擴(kuò)展到前所未有的規(guī)模，為理解復(fù)雜生物系統(tǒng)開辟了新途徑，也為量子力學(xué)模擬的應(yīng)用場(chǎng)景探索了全新的可能。