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bwin网上娱乐:新材料如何实现“量子飞跃”? 中企大力布局

时间:2018-3-21 15:38:16  作者:  来源:  浏览:19  评论:0
内容摘要:美国国际商用机器公司(IBM)率先取得突破,采用7量子比特的量子计算机对小分子的电子结构成功进行仿真计算,相关成果发表在英国《自然》杂志上。借助该技术,科学家能了解分子的各个方面信息,开发出更有效药物和能源效率更高的新材料。  量子计算机如何带来材料的“量子飞跃”?首先,从量子计...
  美国国际商用机器公司(IBM)率先取得突破,采用7量子比特的量子计算机对小分子的电子结构成功进行仿真计算,相关成果发表在英国《自然》杂志上。借助该技术,科学家能了解分子的各个方面信息,开发出更有效药物和能源效率更高的新材料。
  量子计算机如何带来材料的“量子飞跃”?首先,从量子计算基本原理看,量子计算机与传统计算机最大区别是运算方式:传统计算机的计算单位是比特,只能处于0或1的二进制状态;而量子计算机则将信息存储在量子比特中,量子比特以0和1的叠加态存在,并可使用量子纠缠和量子叠加等独特的量子效应进行信息处理,极大提高计算效率。
  具体在材料研发领域,最大挑战是在分子建模中计算化合物的基本能态,即必须模拟出每个原子内电子与其他原子的相互作用,这种相互作用遵循量子力学原理。用传统计算机模拟这些分子结构要消耗大量能量,且随着分子内原子数增加,模拟愈加困难。相反,量子计算机在模拟这些具有量子特性的分子结构方面有天然优势。
  IBM研究团队采用全新算法,利用特定金属超导体制作的量子计算机计算出氢化锂、氢气和氢化铍的最低能态,并模拟出这3种分子。氢化铍是迄今在量子系统中模拟的最复杂分子,创造了量子系统模拟新纪录。此外,IBM还通过云服务公开其16个量子位计算机和各种量子化学算法,呼吁化学家利用这些工具进行模拟分子的研究。

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