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

互联网在传统企业的升级转型中,起到哪些至关重要的作用?

中国经济正在进入新常态,经济发展速度的放缓,也开启了我国经济结构的转型。根据世界各国经济发展的一般规律,可以推断出,创新和转型升级将成为我国新常态阶段经济发展的主旋律。传统产业是相对于信息产业、新材料产业等新兴工业而言的主要指劳动力密集型的、以制造加工为主的行业。从现阶段发展现状来看,传统产业仍占主导地位,但与高新技术产业相比,传统产业使用的是大众化或相对落后的技术产品,其科技含量和附加值较低,所以面对知识经济的发展和高新技术产业的崛起,传统产业正面临着经济新常态下严峻的挑战,原有的比较优势也将日渐丧失。同时传统产业已经意识到不转型升级是没有出路的,着手开始转型升级之路,已经开始寻求技术和产品上的更新,迈向互联网+的行列。所以,新经济常态下传统企业该如何转型与升级?变成了传统企业发展亟待解决的问题。接轨互联网已经成为了传统企业的首要考虑。2020年,是世界互联网诞生51周年。没有哪样科技发明能如此深刻地改变人们的生活,汽车缩短了距离,电话改善了沟通,但都没有像互联网这样,潜移默化地渗透到生活的方方面面。这也是中国全面接入互联网26周年。随着信息化建设的深入推进,中国互联网由弱渐强、从小到大,创造了令世界惊叹的发展变化。互联网的重要特质就是开放。传统行业往往欠缺开放的特质,如同机器般封闭操作,然后完成产品输出,企业和消费者在这样的情况中是鲜有互动的。但互联网恰恰相反,互联网给予了企业更多的开放性,不再封闭,没有边界,可以无限延伸。这种开放使得外部的资源、诉求、思维、能够顺利进入企业,进行融合再造。互联网可以使传统企业不再固步自封,而是为其打开一个更广阔的的平台。那么对于没有互联网发展经验的传统企业来说,如何打开互联网格局是一个问题。其实初期目标不必设置的太过宏大,从基础的目标循序渐进,从而实现自身转型和升级也是一种稳健的方式。所以说,选一家技术成熟,建设完备的互联网平台合作,可以达到事半功倍的效果。租客网就是一家以互联网+为主导、以提供多元化租赁生活方式为宗旨,以房屋租赁业务为切入口,以数据驱动的价值链生活服务平台。传统企业可以通过加盟租客网重塑生意模式,助力业绩飙升。还可以从租客网平台上获得免费流量支持,实现合作共赢。租客网作为纯平台,大共享,不设立直营模式,不与平台商家抢业务,并充当管道作用,持续为平台商家导流。租客网拥有金融从业经验丰富的金融团队整体运作。同时拥有10年以上互联网开发经验的技术团队支持,能够进行多个系统开发,多平台开发。更拥有专注互联网品牌运营推广,与多媒体平台深度合作的运营团队,为合作企业提供全平台技术支持。拥抱互联网是必然的趋势,传统企业加盟租客网,打开更广阔互联网平台,启动新经济常态的转型与升级。

2020年08月10日 10:50

星辰大海,以梦为马,毕业生们,江湖再见!

趁着年少,独自一人在城市打拼,为寻一处安隅,竟耗费了所有剩余的精力。这一路走来,跳过了黑中介,跳过了假房源,终于找到了心仪的房子,激动之余果断签下合同,心中自然美滋滋。等到退房才发现,果然自己太年轻,压给房东的押金是别想要了,各种费用克扣之下,还隐隐有种倒贴的架势。懊恼之余,只能告诫自己下次长点心眼!对于长租房的租客来说,租房过程中的圈套太多了,一个不小心就很容易被坑。这其中,房屋的押金难退就是一个让租客头痛的问题。这其中又分两种情况,一种是合同占据优势,房东本地人,但拒不退还押金。还有一种是合同不占据优势,各种事项克扣。如果遇到第一种,可以打电话到消费者协会,进行协调处理,金额大的可进行民事诉讼,维权之路长漫漫,看谁熬过谁了。如果是第二种,自己的合同本就不占优势,条条框框都在打着“擦边球”,房东吹毛瑕疵挑着房子本就存在的问题,以此用各种名义来克扣租房押金,租客又该怎么办呢?这需要租户在一开始就擦亮眼睛,细细揣摩合同,读懂其中的“深意”,比如房屋及家具受到任何损害则克扣一定比例的押金作为违约金等。入住前,对于房屋的各个地方都要检查一番,小到地板上有一块擦不掉的污渍都给房东报过去,尽量把损失降到最低。当然,这些都是无奈之举,如果租客在一开始就找到好的租赁平台,可能就不会发生这些事儿了。租客网是以“海量真房源、放心租着过”为核心业务板块,竭诚为广大租客服务的互联网租赁平台。在“真房源”这件事上,租客网绝不含糊,保障每一个租客看的和住的都是一样的。租客网通过整合各方资源,起到租客和房东之间的“保姆管家”角色,一方面为公寓主、房东、中介、房产开发商导流,轻松房屋托管,租金如期到账;另一方面做到为广大租客提供高品质、全方位的房屋租赁服务,规避了“虚假宣传、虚假房源、不良中介、无房可租”等问题,让租客们告别找房烦恼,快速租房落脚。同时租客网率先采用“信用体系认证”,提高了平台门槛,规避了一系列的租房骗局问题,“真房源、信用免押金、免中介费、按月交租、可长租、可短租”等特点能够让租客安心入住。租客网,信用免押金,让租客不再遭遇押金强行克扣之苦。你的押金还是你的押金,它不会留房东的钱包里,终究会握在你自己的手中

2020年06月30日 14:04

租房都有哪些途径?

初入社会,租房子是大多数人会经历的事情,不同的人可能对于租房的房源要求不同,但是大家都希望租到自己满意的房子。随着科技的发展,房地产市场的不断扩张,租房的途径和平台越来越多了,那你知道租房途径哪个好?如何挑选租房平台?租房途径哪个好?1、房东如果是通过门店找到中介租房,那么这些个人房源信息你只能通过中介获得。房东如果将个人的租房信息发布在各大网站上,目前大部分的个人房源信息都在中介的手上。很快也会有房产中介公司的人员会和房东联系。2、大多数租房网站对租房信息都有整理归类,个人房东发布的房子和中介发布的房子一般都会区别开来。在网上寻找房子时可以选择个人房源的页面查看,这样可以避开大量的中介信息。用户只要选择这个按钮就可以查看房东的房子进而直接找到房东。如何挑选租房平台?1、挑选租房平台要警惕一切图片美观,房屋租金价格却低于市价过多的房源。俗话说一分钱一分货,天上不会掉馅饼,这类房子就算真实存在,房东低价出租也有不为人知的理由。2、区分真假房东时,电话联系房东第一句话可以这样问:您的房子租出去了吗?挑选租房平台谨记,这里不要说出是哪套房子,选择靠谱的租房平台如果对方回答租出去了就可以挂电话了,说还有其他房子可看的可能是中介冒充,也可能是代理公司,但无论怎样,那些都不是你要找的房子。3、挑选租房平台在尚未确认房东真实身份前(诸如房屋产权证明、户口本、身份证),不要答应任何交付订金的要求。正规交付订金,必须书面签写合法的收据单,写明收据的用途、金额和时间。

2020年04月16日 14:19