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

四招教你轻松识别黑中介?

很多人都有租房的经历,而且我们大部分人找房子都是通过中介来的,中介这个职业是服务与业主和租户之间的,但如今却“黑中介”横行,广为租赁市场诟病,更令广大租客和房东深恶痛绝,如果我们租房或者出租房屋时万一不小心遇到了黑中介该怎么办呢?租房黑中介骗钱的基本招数1.虚假房源——蒙:黑中介为招揽客户,会在某些监管不严的平台发布虚假房源,并且故意报低租金,如一套3000元租金的房子,中介诱骗租客说2000元,等人来了,就说房子已经租出去了,再带租客去看贵的房子。就算房主都已经把房子租出去了,中介还会继续发布该房源吸引租客,但租客想着来都来了就去看看吧,于是“黑中介”的阴谋就得逞了。2.文字游戏——坑:有的中介公司在《租房委托书》中设陷阱,如协议只有房东的义务,没有经营者的义务;只有房东的违约责任条款,没有经营者的违约条款;有时房东与租客见面后只是聊了几句,互递名片,但没有达成交易,也算“代理服务成功”,以此来收取房东的费用。3.内外勾结——骗:一种是与房主串通来骗。消费者与房主谈妥当,中介公司就拿到了中介费。当消费者准备租房时,房主告知,此房有变不能出租了,消费者再找中介公司时,得到的答复是已经中介成功,得付中介费。要继续找房还得再交钱。还有一种情况:房主是假的,就是个与“黑中介”内外接应的托,骗术基本与前一种相同,这种情况相对来说比较多点。如何识别黑中介?四招就能解决:一看工商营业执照和税务登记;二看房屋经纪备案证书;三看经纪人员资格证书;四看能否提供正规。四项不全的,不要租。同时,可以多上网搜索媒体曝光的租房黑中介信息。如何避免黑中介?租房一定要找正规的中介和正规的租赁平台,那些监管不当,松散的平台,最容易寄生“黑中介”,导致黑中介越发泛滥。但事实证明并不是所有平台,都会允许黑中介存活,比如租客网。你还在防范“黑中介”?有了租客网,你确定还不来体验下优质的租房体验感吗?

2020年06月28日 10:51

企业选择引流渠道,大家都选的渠道就是对的选择吗?

引流是一个经久不衰的话题,不管企业是什么行业、做什么产品,都离不开流量。引流的最终目的都是为了转化和变现,企业在引流渠道的选择上,都有会有一种从众心理,认为热门的引流渠道就是好的,对于那些冷门的引流渠道视而不见。然而事实是,那些冷门的引流渠道流量并不低。而且冷门的引流渠道往往操作难度不高,只要利用好冷门的引流渠道,企业就可以获得大量的流量。不知道大家有没有关注过帅客这个平台,挺冷门的一个渠道,门槛没有那么高,也没有那么多的要求,但是这里的粉丝却是很精准,流量也是相当的大。至于怎么操作,就是简单注册和发文就可以了,长期坚持收获是非常大的,是一个轻松且零成本的引流渠道之所以说帅客是一个零成本的引流渠道,是因为帅客目前发文是不需要费用的,而且企业在上面发布商业推广信息,还可以带链接、二维码、联系方式,以及公司的logo。另外,帅客的整体流量其实是不错的,不管是从权重还是自带的流量,都是相对来说不错的。目前不少主流媒体不仅推广费用高昂,而且发文规则也是相当严格了,大多已经不能添加联系方式了,这无疑给企业宣传引流增加了难度。做过互联网推广的都知道,软文发稿只有带上联系方式才能达到一定转化,引流效果才会更加明显,如果只是单纯的曝光是无法满足营销宣传推广的需求的。由此可见,选择一些冷门的引流渠道是当下企业宣传渠道不可错过的选择,不仅帮助企业解决了企业引流渠道少的问题,还解决了企业宣传费用的问题。如果你也想要利用自媒体赚钱,那最好的办法就是,不错过每一个引流的渠道。你们觉得呢?

2020年06月18日 11:43

writenow记录生活的点滴,和爱的人分享有趣的事!

这两天微博有一个热搜,叫“你的手机备忘录里都写了什么?”评论区里大家在备忘录里写的内容五花八门,真的非常搞笑又有趣。看完这个话题的各种评论后,我特地去翻了一遍自己的备忘录,发现自己的备忘录大概记了这些东西,各种待办的事情和各种账号密码,与对象相关的东西,警醒自己的话,都是回忆。我是从什么时候开始在备忘录里写东西的呢?大概是从两年前交了现在这个对象后开始的,因为真的想好好的跟一个人在一起,所以特别想用心去经营一段感情。因为一直以来自己都不是一个细心的人,后来无意中看到了别人用备忘录记录自己感情生活的一些帖子,我觉得特别有趣,无形中被吸引了,激发了自己用备忘录记东西的兴趣。于是我也开始学着用备忘录去记录一些东西。但是系统自带的备忘录其实并不是特别好用,于是就有了我现在在writenow记事的习惯。没想到一写就写了两年多。关于我在备忘录写东西这个习惯,我男朋友一直以来都不知道,我也不想让他知道和看到我写的东西。但是前几天也就是这个微博热搜出来后,他问我有没有写备忘录,我说有,然后他就在看我手机的时候,发现了我在writenow里写的东西。本来不想给他看的,但是又担心他误会,以为我背着他干嘛,最后索性给他看了。我在writenow里边记录的内容大多是我跟他相处过程中的一些小事,如果不是他要翻看,我都不知道在writenow里记了这么多东西,比如他的生日,他的喜好,还写了些以前吵架闹别扭的原因,自己的的一些小情绪。我发现自己已经把writenow当日记本在用了。所以当男朋友在看我的writenow的时候,我其实有种心事被窥探了的感觉,真的非常尴尬不好意思。然而我男朋友看完了竟然一把抱住了我说,“谢谢你,一直以来这么用心,而我却常常很粗心,忽略你的感受让你难过,我以后会多细心点去照顾你。”当他说完那一刻,我感觉自己的用心都是值得的,至少在这段感情里我没有被辜负。所以现在我还是很喜欢在writenow记录东西,writenow现在就像是我的一个日记本,当然现在它不只是我在看了,我男朋友也会看!其实并不想让他看,但是后来想想,如果两个人可以在一起互相分享自己心里的感受和想法,其实也是一件很美好幸福的事,而且对双方感情关系也是有维持和促进作用。比起以前动不动发朋友圈发牢骚,我现在更喜欢用writenow这个小软件,既可以记录生活的琐事,又可以保存住生活里的细节和美好。以上就是小编备忘录里的东西,你的备忘录里又有什么有趣的故事呢?快来和小编分享一下吧,也可以跟我一样记录生活美好哦,可以去官网下载writenow,强烈推荐,好用。

2020年06月12日 11:30