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

租客在出租屋受伤,房东有责任吗?

《中华人民共和国侵权责copy任法》第六条:行为人因过错侵害他人民事权益,应当承担侵权责任。可以解读为,对于承租人在出租屋内受伤,房东受伤的情形存在过错的,行为人不能证明自己没有百过错的,应当承担侵权责任。所以,重点在于根据法律规定推定行为人是否有过错。按实际情况,房东度一般情况下只负有治安义务,即不把房屋租赁供非法使用,对发现房屋内存在的违法行为应当制止、终止租赁以及报公安部门等。总的来说,问租客在出租屋受伤,房东在过错范围内承担责任,否则不需要承担责任。下面答分享一下相关案例,希望大家能对责任的分担更加的清晰。

2020年04月27日 11:31

租客网招聘区域经理

工作年限:3-5年、高中岗位职责:1.根据公司的营销政策,开发和维护区域重点客户,推行和跟进分部区域内营销策略的落实;2.根据大区经营目标的分解,推动分部区域的经营目标、质量目标、安全管理目标等的达成;3.负责所辖分部区域加盟商的管理与站点稳定,对加盟商问题和需求给予培训和指导;4.有效协调公司对内、对外各种关系和资源,及时反馈和处理突发事件,维护公司形象;任岗位要求:1.高中以上学历,3年以上房地产行业工作经验2.熟悉租赁行业营运流程及工作规范,对租赁市场及客户有深刻认识;3.有进行一个区域的业务开发经验;4.有一定的社会阅历并能有效处理各种人际关系。租客网zuke.com,以“好生活,租着过”为时尚理念,以让租客“租着过,更自由”为目标,秉承着“脚踏实地做事,实实惠惠服务”的原则,全面服务租客,做好服务型平台。客服专线4006-222-222,为更好服务租客,租客网欢迎您的加入一起做租客,让租客网真正成为租客的租客网。温馨提示:面试前请先去租客网官方网站注册平台账号了解公司相关业务。租客网官方网址为www.zuke.com,简历投递网址为https://m.zuke.com/job/,如有疑问,请致电租客网官方电话0755-22090000或客服电话4006-222222。

2020年04月20日 17:41

租客网:租房怎么租?位置并不是第一考虑因素,它才是!

小编最近也是搬了新家,房子是租的,在顶楼很便宜,因为之前住的是单间,现在这个好歹也算是一室一厅吧,只不过楼层有限,但是价格便宜啊,很多人在租房的时候,都有些迷茫,自己想做的房子太贵,便宜的房子太简陋,那么什么样的房子才是我们,应该租的房子呢?其实位置并不是第一考虑因素,它才是!租房的时候,我们首先看重的的是房间的功能性,我是否准备做饭,我们是否需要重新办理宽带,或者是是否需要用大功率的电器等等之类的,比如说如果我们准备做饭,但是租的房子里没有厨房,那么做饭这事就算是没指望了,即使我们租到了有厨房的房子,那么我们要考虑是煤气还是用电磁炉,这些都是要考虑到,如果没有考虑好,那么建议先不要去交押金或者是房租其次就是考虑位置,其实很多人把位置放在第一位,小编觉得位置并不是首要的选择,大部分公司都是在市区,市区的房子很贵,但是往往失去的交通会非常的便利,我们其实可以选择稍微远一点的地方,不用挤在公司附近,这样的话还能降低租房成本,如果房子住的舒适,那么即使远一点又何妨最重要的就是租金问题,这是限制我们租房的第一关键因素!很多人租房子的时候都觉得1000多块钱一个月的房租不贵,但是等到自己真正去交房租的时候,才会发现,原来1000多的房租也很贵,因为交房租不是一个月一交,房租基本上都是按季度教,第一次交房租的时候,甚至是押几付几,比如说比较常见的押一付三、押二付三、押二付一等等之类的,就是说如果你是原本,想租个1000多块钱一个月的房子,那么你第一次可能就要拿接近六七千块钱出来,这是很多人可能没有想到的所以我们在租房子的时候一定要考虑好,不要盲目去租,不要瞎租,要考虑自身的实际情况,量力而行.(文章摘自网络,侵删)

2020年04月14日 14:10