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

write now:不说并不等于忘记!

01藏着并不等于遗忘除了人们熟知的《安徒生童话》,安徒生还写过很多故事:从前有一座古老的房子;屋子墙上挂着的是一些穿着铠甲的男人的画像,以及庄严的、穿着一大堆衣服的太太们的画像。不过他们之中最尊贵的一位仍然住在这里。她叫做美特·莫根斯。她是这个公馆里的女主人。有一天晚上来了一群强盗。他们打死了她家里的三个人,还加上一条看家狗。接着他们就用拴狗的链子把美特太太套在狗屋上;他们自己则在客厅里坐下来,喝着从她的酒窖里取出来的酒。美特太太被狗链子套着,但是她却不能做出狗吠声来。强盗的小厮走到她身边来。他是在偷偷地走,因为他决不能让别人看见,否则别人就会把他打死。“美特·莫根斯太太!”小厮说,“你记不记得,你的丈夫活着的时候,我的父亲得骑上木马?那时你替他求情,但是没有结果。他只好骑,一直骑到他变成残废。但是你偷偷地走过来,像我现在一样;你亲手在他的脚下垫两块石头,使他能够得到休息。谁也没有看见这件事情,或者人们看见了也装做没看见。你那时是一个年轻的仁慈的太太。这件事情是我的父亲告诉我的。我没有对任何人说过,但是我并没有忘记!美特·莫根斯太太,现在我要释放你!” 他们两人从马厩里牵出马来,在风雨中骑走了,并且得到了人们善意的帮助。“我为那个老人帮的一点小忙,现在所得到的报酬倒是不少!”美特·莫根斯说。“不说并不等于忘记!”小厮说。谁说遗忘是不可更改的宿命。女主人与人为善,她所做的好事并不表现在世人眼中,但它仍然存在,藏在小厮的心里,藏在心里的事情并不等于忘记。它会像朝阳、星光一样,虽然无声,却收到无数歌赋赞礼。女主人自己早已遗忘了这件抒发善意的小事,但却得到的快乐是无边的伟大与幸福。在某个午后,在长满玫瑰的花园,女主也将如小厮一般,依然铭记那时的救赎02说出来并不表示记得但不是所有美好都能被记在心中。你有没有遇到这种情况?我们经常会无意识说出一句饱含深意的哲理名句,但当你意识到这句话是多么的空前绝后,甚至媲美哲学家时,你已经再也想不起刚刚说了什么。即使按照之前的话题再去思考,也无法将思想用那么见解深刻的一句见解体现出来。这时你会懊悔,说那一句话是多么容易,可这样深刻的见解却被自己遗忘。也许以后这句话会被其他人说出来,但自己才是“原作者”又有谁能知道呢。你又有听过曼德拉效应吗?有的时候记忆也会欺骗你,比如你深刻记得,曾经听表妹说她们学校的百年银杏很美,然而某一天你去看百年银杏时才发现根本没有这棵树,问表妹,她却告诉你没有跟你说过银杏树的事情,她们学校也从来没有银杏树。有些话说出来也会被遗忘,有些话说出来才会发现连记忆都出了差错。美好的事物值得被记下来,writenow将和你一起刻录美好回忆,即使记忆被篡改,强大的云端储存功能也会让过去的你,告诉你新的真相。对美好的记忆不用只藏在心里,别让一闪而过的感悟被轻易遗忘,别让美有趣的事情因为模糊而被其他印象更替。要明白,每一句话背后,都是一段故事,每一张照片上,都碾过时光的辙印,每一个片段背后,都印刻着记忆的痕迹。writenow记录你的每一句话,每一张照片,每一段视频,来拥有属于自己的记录册吧,把美好的年华记录下来对未来有着美好的憧憬,美好需要记录下来,让未来感谢现在的你。愿你想要的,都会如约而至。

2020年10月22日 10:16

天禧运营客户案例:致敬英雄 400多名全国抗疫英雄游览祥源黄龙洞、百龙天梯景区

鲜花、掌声、迎宾鼓、全程绿色通道……8月19日-20日,“百台携手敬英雄,英雄相聚张家界”大型公益活动走进祥源黄龙洞、百龙天梯景区,来自全国各地的400多名抗疫英雄在热情的欢迎氛围中兴致勃勃地探寻了“世界溶洞全能冠军”黄龙洞的秘密,体验了“世界最高户外电梯”百龙天梯的魅力。8月19日是“中国医师节”,祥源黄龙洞公司为到访的抗疫英雄们举行了盛大的欢迎仪式。景区员工、现场游客及当地居民自发列队在黄龙洞生态广场入口处的游道两旁,用热烈的掌声迎接抗疫英雄的到来,来自武陵源慧贝幼儿园的数十位小朋友向英雄们敬献了鲜花,表达了崇高的敬意。为了让抗疫英雄们在黄龙洞景区渡过一段愉快而圆满的旅程,祥源黄龙洞公司对整个接待服务工作进行了周密的安排。“绿色的山谷,五彩的稻田,处处鸟语花香,多么美好的自然风光!”热烈的欢迎仪式过后,抗疫英雄们在景区工作人员的陪同下正式开启了黄龙洞之旅。在生态广场,来自安徽的抗疫英雄张医生对如诗如画的田园风光赞叹不已,表示希望疫情尽早结束,祝愿祖国山河无恙,世人皆安。在黄龙洞内,抗疫英雄们时而荡舟在地下阴河上,时而穿行在千姿百态的石笋、石柱中,在赞叹大自然的鬼斧神工的同时,也纷纷为这种新颖独特的水陆观光体验而叫绝。8月20日上午,抗疫英雄们来到祥源百龙天梯景区。服务人员陪着英雄乘坐天梯,并做现场讲解。当得知祥源百龙天梯是“世界最高户外电梯”之后,来自天津的李医生感叹:“百龙天梯不愧是当代人工建筑的典范,它与武陵源绝美的峰林景观,相得益彰!”黄龙洞和百龙天梯景区是祥源文旅布局湘西的重要桥头堡,两大景区通过推出无线语音导游、抖音线上直播、“微实景”民俗表演等多种举措,助力疫后张家界旅游产业的全面复苏,取得了良好的效果。本次活动邀请了抗疫期间表现突出的医护人员、专家到张家界参加系列暖心活动,祥源用最美的风景向英雄致敬,展现了文旅领军企业的社会责任。未来,祥源湘西文旅平台将继续坚持“狠抓营销、产品为王、深化融合”的经营思路,为全球游客提供多样化、极致体验的文化旅游产品和服务,为大湘西、为湖南旅游产业的发展做出更大的贡献。

2020年10月08日 17:19

房产经纪人如何有效提升成交率?

今天租客网跟大家说一说中介行业经纪人的现状。作为地产行业的一支特别的队伍,他们大多是20来岁的年轻小伙子,拿着偏低的底薪,常年907,在大城市里租房生活的人。每天都在为指标奔波,使出浑身解数来开单。四月底的城市,大多数的房产门店渐渐活跃起来,穿着西装的房产经纪人开始恢复了正常的上班。而疫情之后的城市还是显得有些萧条,来看房源的人几乎没有,门店里的中介经纪人也闲不住,和周围的小贩坐在一起聊天。还记得过年前的房产经纪人是这样的:“阿姨、姐、叔叔,要不要看房子?这套房子最近做活动超低价,不来看看吗?”,几乎在每个城市的主干道、大型超市、公园的旁边,你都能看到一个个西装革履、手持单页戴着xx公司工牌的房产经纪人。小编曾看到过一句话:有人的地方就有房产经纪人,有小区的地方就有中介门店。房地产中介有个“小阳春”的说法,指的是在春节结束之后的一段时间,是房产经纪人开单最好的时期,这个阶段换工作的白领比较多,租房市场十分活跃;家里有孩子需要上小学的家庭,也要筹备学区房。所以,无论是二手房还是租房,都会迎来一个爆发。但是,这个春节,一场疫情,令一切成为泡影。现在的房产经纪人,近况着实不太令人乐观,几个月没有开张的大有人在。小王是一名房产经纪人,前几年楼市还未进行调控的时候,他一年的佣金都有20多万,但近两年随着楼市的持续调控,房地产市场逐渐变冷,不断的有人离职,也不断的有新人进来,靠着自己的努力,疫情未发生时,他还是能成功地开单,虽然收益虽然比前几年少但是生活绰绰有余。随着疫情,房产市场越来越差,即便现在的他依旧很努力,可他已经连续4个月没有卖出房子了,而上一单的销售佣金还要2个月以后才有可能拿到,连吃饭都成问题。走投无路的小王一口气装了很多房产平台APP,在每一个平台上都进行尝试,最终的目的只有,就是想开单,最后通过租客网的线上分销和VR看房成功开了一单,这一单帮他度过了难关,最起码不用担心吃饭的问题了,小王很开心。作为房产经纪人的苦与累,相信只有真正扎根于房产经纪行业的人,才能够深有体会。疫情当下,给房产经纪人的工作开展带来了很大的困难,每一位房产经纪人都需要更加高效便捷的工具,租客网平台实时VR看房的优势,在了解客户真正的需求的同时,也能从各方面节省客户和经纪人的时间,让客户感觉到房产经纪人的高效率,减轻房产经纪人本身的工作强度。现在这个社会,互联网是最基础的设施,几乎所有的公司都在向互联网所靠拢,力求提高效率,降低成本。房产行业也不例外,疫情期间,房产行业严重依赖于线上互联网。无论是买房还是购房,客户先进行线上VR看房都是必不可少的一个环节。将房源信息放到线上,多了一个信息分发渠道的同时,也为客户和房产经纪人带来了便捷。机遇,永远属于有远见的人。

2020年09月09日 15:31