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

租客网:房屋安心托管,租金如期到账!

人在江湖,身不由己,经常会有租客遇到这样的问题,房子租来了跟房东签了长期合同,但是由于某些原因,合同未到期就要搬走,大部分房东都会要求租客,将房子转租出去,如此便不会扣除押金和房租,但是将房子转租给别人也是有很多问题,比如租客并不房屋的产权所有人,合同该如何签订呢?小伙伴们不用愁,租客网来告诉你们帮别人转租房子需要注意什么!如何能快速转租?注意事项1.最好让房东和新租客签定合同,自己不要盲目的代替房东去签合同,首先作为租客,并没有房屋的出租权,更不具备签合同的权利,最简单的方法是,帮助房东找到合适租客,后续的合同及一系列问题又房东与新租客自己交涉,避免会引起不必要的麻烦。2.如果房东不在本地,让你负责出租,一定要有房东的书面同意信息,其次转租期限一般不得超过原租赁期限就是租客与新租客之间的转租合同约定的租赁期间不得超过房东与租客之间的原有租赁合同约定的租赁期间,后续的延长可以和房东提前商定,但租客不具备后续租赁时间的决定权。3.将自己租住期间的水电、燃气费等结清,再让新租客搬入,并将具体的数据落实到书面,如此后续的费用便全由新租客承担,解除后顾之忧。如何快速转租,减少空置期?1.目前出租房屋有线上和线下两种方式,但线下中介门店的出租方式,速度较慢,因为房客源受限制,时间更是无法保障,属于较为传统的租赁方式。2.线上平台出租,方便快捷,但是目前的租赁平台参差不齐,传统的平台真假房源鱼目混珠,不仅收取平台端口费,时间也是无法保障,而且一旦发布一条个人房源,便会引来众多中介的骚扰电话。3.新式租赁平台租客网,租客网是互联网租客唯一正宗的官方平台,平台不收取端口费,并且能保证房源快速出租,缩免房屋空置期,平台有信用体系认证,保障了平台所有用户素质问题。4.如果你还在居住中,但已确定要转租,你可以提前要求房东签署书面协议,然后可以在租客网选择预约出租,这样可以避免空置期,在搬离房屋前就将房屋出租出去,确实轻松了很多

2020年09月16日 10:18

高效引流,做大实体店生意

“住房”再次成为2020两会热度关键词,住房问题也一直是国内关注的热点事件。而与住形影不离的食,自疫情爆发以来,也曾一度霸上热度榜。前段时间,众多商家要求某外卖平台取消“独家合作限制”等垄断条款,降低外卖服务佣金事件,由此引发众多网友的热论和批判。疫情期间,很多餐饮业暂不供应堂食,仅以外卖形式出售,本以为商家会因为到店就食的人减少,外卖订单增多,可以大赚一波,结果却因平台佣金过高导致商家自身收入减少。不少商家为了赚取更多盈利,只能提高原有价格,造成后来网友投诉的不良结果。现在,我们生活中所常见的外卖平台,多采用区域加盟代理模式快速发展壮大。这种模式虽然可以快速的回笼资金,节省很多人力物力。但却存在很多风险,外卖平台生意火爆,不断的上调抽点,压榨了商家的利润。上面讲述的案例,则是证明了这种发展现状的弊端。餐饮业的商家该如何做,才能在与外卖平台合作时,以最小的价格涨幅获取最大的利润,这是很多现存餐饮商家正在考虑的问题。其实,想要解决这个问题最好的办法就是商家寻找到更多更合适的平台进行合作,例如租客网就是一个合适的平台。在此提醒广大商家,用租客网,成为一名租客用户,你会有想不到的惊喜哦!租客网平台内,“租客惠”是一个专门为商家和消费者带来优惠的项目。在这里,作为租客用户的你可以享受租客惠带来的福利。你在吃喝玩乐之前,可以先领取优惠券再下单,这样就能享受最低价,达到花最少的钱来满足自己生活需求的目的。而作为商家,入驻“租客惠”,则可以借助租客网平台提供的大流量,实现商家营业额的增长,从而提高自身品牌的知名度。在这里,商家入驻租客惠没有高额的佣金抽成,不需要通过提高价格来挽救流失的盈利。目前,餐饮业商家在平台发展的现状属于“割韭菜式”的野蛮生长阶段,而租客惠的出现则是将这种现状转为整合提升阶段。在租客惠项目里,商家可以更好的满足用户需求,同时实现商家的良性运转。作为商家,你还在为寻找平台而烦忧吗?如果是,请你了解一下租客网,它可以为你提供一个舒适、安心、稳定的环境,让每个商家在平台内实现自己的梦想。

2020年06月12日 11:00

疫情突袭 校外教育的分水岭随之而来

随着新冠疫情的长久持续,教育行业迎来至暗时刻,寒假及春季开学培训计划被打乱,虽然目前全国各大中小学已经复学,但是线下教育机构复工还在陆续恢复中,线上教育却如火如荼,所以校外教育关键分水岭也随之来临,行业两极分化,迎来倒闭风潮。复学不等于复工据5月25日教育部最新消息,关于线下教育机构复工,全国有11个省份给出了明确时间,时间大多集中在5月之后甚至更晚,但中国有660多个城市。另外还要求在启动校外培训机构要优先启动面向参加高考的复读生以及艺考生的学习。由此可见,各地区线下教育逐步解禁状态可能还会持续很长一段时间。在复课之后,大部分的学生可用于补习的时间明显受限,同时因高考、中考推迟,预计暑假放假时间将延期至8月1日前后。换言之,校内课堂时间会挤压校外培训时间,至少1个月。而校内教学安排导致的放学延时,很可能会促使学生家长更倾向于可以利用碎片时间学习的在线模式。效果也不错,并且每天只需要占用半小时间,家长还不需要接送。行业分水岭随之而来即使现在已经复工的线下教育机构还需要面临生源的问题,这次疫情给我们好好的上了一课——网课,学生从最初的不适应甚至反感抗拒到现在的欣然接受,虽然中间出过很多问题,也闹过很大的笑话,但是我们可以预见现在的家长再去给孩子报线下的课程就会有阻力,他们发现其实给孩子报名网课也是不错的选择。而在疫情期间冒出了一大批X辅导等app以及考生网自主在线学习材料购买等网站,疫情,反而成为了红利,加之各大综艺节目广告大力推广。疫情过后快速招生,盈利快速增长短时间内就不会发生,本次疫情对于中小企业的打击之大超出想象:员工的薪资支出与租金是众多破产企业无法逾越的鸿沟,虽然会有政府的补贴,但仍需面对人员缺位、供应失常、资金吃紧等不利因素。虽然线下机构面临着挑战,但线上机构却迎来了爆发。要么转型要么倒闭很多区域性和中小型线下机构在疫情下选择了“苟活”,面对线下课时费的捉襟见肘,很多老师只能被迫选择线上再上岗。在短短几个月中通过直播的方式为学生补课,挣的钱比在校外辅导班的课时费收入要多,遂决定与现在的校外辅导机构解聘,自己在家中搞直播教学。事实上,随着这次疫情的催化,面对线上教育平台开出的难以拒绝的薪资数额,很多老师便接受了线上平台的入驻邀请。师资的流失正在从根本上动摇着线下机构复课后的教学品质。任何危难中,都孕育着机会。疫情之下,教培机构迎来大的变革,也催生新的模式。面对疫情,无论是纯线上还是纯线下,都面临着一定的问题,也都在寻求解决方案。一种全新的模式也应运而生——线上线下教育相结合的模式。行业内,阿里集团首推的“云招聘”已成功为上海签约十位优秀上海交大毕业生,行业内,考生网推出的线上报考到学习一条龙服务模式,都可以为为业内企业打样做参考。此刻虽是线下教育的凛冬时刻,但任何时候挑战与机遇并存!

2020年05月28日 10:32