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

迟迟不开张,房产经纪人,你还好吗?

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。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16日 10:35

长城汽车王凤英再为行业发声,助推中国汽车展现“智”造实力

这个一个“她力量”备受认可的时代,也是女性领导者层出不穷的时代。如今,女性的身影正越来越频繁地出现在那些原本由男性主导的产业领域,她们的出现也为企业注入新的力量与活力。  长城汽车总裁王凤英是  这个一个“她力量”备受认可的时代,也是女性领导者层出不穷的时代。如今,女性的身影正越来越频繁地出现在那些原本由男性主导的产业领域,她们的出现也为企业注入新的力量与活力。  长城汽车总裁王凤英是中国汽车企业少见的一位女总裁,于1991年加入长城汽车。近30年来,长城汽车从民营小企业,逐步成长为集研发、制造、销售、服务为一身的大型上市企业,这其中离不开王凤英多年的默默付出与坚守。这个营销领域的顶尖人物曾说,“营销的关键在于寻找差异化”。在她的推动下,长城汽车从皮卡、SUV做起,硬是在外资汽车品牌占主导的中国汽车市场里找到了“差异化”的生存之路。  “耐得住寂寞、受得了诱惑、压得住欲望”——这是王凤英眼中长城能够成功“突围”的决定性因素。“当别的企业还在想着做大市场的时候,你要反其道而行,制造高品质的汽车产品。”她说,“在开发和制造过程中不以成本为优先而是以质量为优先,这是对企业的考验——看你能不能承受着住寂寞、敢不敢造这样的车。”  走“品质优先”路线的长城汽车,在业界缔造了一个又一个的销售与利润“传奇”。在2019年中国汽车市场“遇冷”的大环境下,长城汽车逆势上扬,取得了累计生产汽车108.4万辆,累计销售汽车106万辆,同比微增0.69%的佳绩。在百万量级的中国汽车品牌中,长城汽车成为唯一一个保持销量同比增长的汽车上市公司,这也是该品牌第4年销量破百万。  于此同时,作为中国汽车行业的优秀代表,2019年,王凤英入选福布斯“2019全球100位最具影响力女性”,成为5位上榜的中国女性之一。这也意味着,王凤英对全球商业发展的创造力和影响力正在被大众看见、认可。  当然,在助力长城汽车快速发展的同时,王凤英更心系推动行业发展的企业责任。近日,已连续13年参会的王凤英,围绕中国汽车高质量发展和全球化路径等问题,再次建言献策,为中国汽车的发展提出了非常具有建设性的5项议案。  在加大中国汽车“走出去”支持力度的议案中,长城汽车总裁王凤英再次强调了中国汽车必须“走出去”这一观点,“对于汽车企业而言,‘走出去’也是其应对激烈竞争、迎接汽车‘新四化’的迫切需求。”  在促进新能源汽车多元化发展上,王凤英建议确立小型电动车产品标准;制定以降低能耗为导向的新能源汽车补贴标准;给予小型电动车税费优惠;加强动力电池回收利用管理,凸显小型电动车优势。  在推动氢能产业持续健康发展方面,王凤英结合长城汽车已有经验提出:加大氢燃料电池基础科研投入,突破核心材料和关键部件的技术瓶颈,促进产品国产化;鼓励、推动各地因地制宜开展氢能示范应用,推动大规模产业集群的形成;鼓励能源企业牵头建立稳定、便利、低成本的氢能供应体系;完善标准、管理细则制定。  而实现汽车消费信息整合升级、建立机动车智能检测体系而在智能化的议案建议,则是王凤英从以人为中心的汽车产业核心出发,提出的惠企惠民的措施和办法。  “当更多车企高举品质旗帜,而非单纯追求市场的时候,才是中国汽车认真发展品牌的时候。那时候中国汽车的进步会速度会更快。”王凤英说。在她的助力下,长城汽车正在从“品质优先”向“科技优先”升级,我们有理由相信,本着“专注、专业、专家”的精神,这个来自河北保定的中国汽车品牌,将成为中国“智”造的一张名片。

2020年06月04日 11:54

五五购物节”20小时:长三角3120万消费者上拼多多参与 总销售额超12亿元

上证报中国证券网讯(记者宋薇萍)拼多多5日晚间发布的数据显示,“五五购物节”通过线上联动线下的新模式,点燃了上海及长三角区域的消费热情。  数据显示,“五五购物节”启动后的20个小时内,上海地区用户在拼多多平台下单超过200万笔,成交额超过1.5亿元。1136家拼多多直播间和其他渠道直播间在20个小时内,累计观看人次超过了7800万。其中,超过四成用户来自上海及长三角区域。  这意味着,上海及长三角区域有3120万人在线参与了“五五购物节”,长三角消费者平均每5个人中就有1人在线上参与了购物节活动。  数据还显示,5月1日0时至5月5日下午4时,拼多多平台已累计发放现金及消费券超过25亿元。截至目前,拼多多累计带动上海线下实体销售额及上海品牌线上销售额总计超32亿元。其中,从5月4日20时“五五购物节”正式启动至5月5日16时,拼多多平台累计拉动线上线下销售额达12亿元。

2020年05月06日 15:13