近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團隊與合作者實現(xiàn)億原子級拉曼光譜量子力學(xué)模擬的成果，近日入圍2024年戈登·貝爾獎。據(jù)悉，這是2024年入圍該獎的唯一中國團隊成果，也是該團隊繼2021年后再次入圍該獎項。

　　戈登·貝爾獎是國際高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎，由美國計算機協(xié)會(ACM)頒發(fā)，用于表彰世界范圍內(nèi)高性能計算的杰出成就，尤其是高性能計算應(yīng)用于科學(xué)、工程和大規(guī)模數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的創(chuàng)新工作，被稱為“超算領(lǐng)域的諾貝爾獎”。

　　這一成果由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精準智能化學(xué)重點實驗室商紅慧教授、楊金龍教授團隊與中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所劉穎高級工程師，華東師范大學(xué)何曉教授等團隊合作完成。

　　拉曼光譜是研究生物分子結(jié)構(gòu)的重要工具，被廣泛應(yīng)用于藥物開發(fā)、疾病診斷等領(lǐng)域。然而，拉曼光譜量子模擬計算量巨大，此前其模擬僅能處理數(shù)千原子級的小體系。研究團隊通過創(chuàng)新算法設(shè)計和工程技術(shù)的難點的突破，開發(fā)QF-RAMAN程序，首次實現(xiàn)了億原子級拉曼光譜量子力學(xué)模擬，與以往工作相比取得了4個—5個數(shù)量級的提升。

　　實驗驗證該程序展現(xiàn)了優(yōu)異性能。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)團隊提出了適用于億原子級體系的矩陣方程求解拉曼光譜的新算法，有效解決了大規(guī)模量子力學(xué)拉曼模擬中的關(guān)鍵技術(shù)難題。

　　這項研究表明，量子力學(xué)模擬可以擴展到前所未有的規(guī)模，為理解復(fù)雜生物系統(tǒng)開辟了新途徑，也為量子力學(xué)模擬的應(yīng)用場景探索了全新的可能。