科技日報記者 劉霞
來自美國太平洋西北國家實驗室以及匈牙利的科學家，在英偉達公司的高性能圖形處理單元（GPU）上成功執(zhí)行了量子化學計算，創(chuàng)造了含金屬復雜分子模擬速度新紀錄，為電子結(jié)構(gòu)計算設定了新基準。相關論文發(fā)表于最新一期《化學理論與計算》雜志。
金屬酶能夠加速化學反應，降低能耗，使反應過程更加高效和可持續(xù)。深入了解和優(yōu)化這些催化劑，對于醫(yī)藥、新能源和消費品等諸多行業(yè)至關重要。然而，此前快速且高精度的化學計算往往難以實現(xiàn)。
為解決這一難題，研究團隊集結(jié)最先進的硬件與量子化學張量網(wǎng)絡算法等尖端模擬技術，在單個DGX-H100 GPU節(jié)點上，實現(xiàn)了每秒高達246萬億次浮點運算的計算速度。
團隊表示，與此前用英偉達公司的其他GPU開展的計算相比，此次計算的速度提高了2.5倍；而與用中央處理單元（CPU）進行的類似計算相比，此次計算速度更是提高了80倍。
最新研究旨在實現(xiàn)多體薛定諤方程的高效且精確求解。這些方程對于理解分子和材料的電子結(jié)構(gòu)十分關鍵。目前，全球僅有少數(shù)計算系統(tǒng)具備如此強大的計算能力。
團隊強調(diào)，最新成果使復雜化學系統(tǒng)的研究能夠快速改進和迭代，充分展示了大規(guī)模計算在解決量子化學問題方面的潛力。此外，更出色的GPU計算框架，以及人工智能引導的物理學，結(jié)合為大型定量機器學習模型生成訓練數(shù)據(jù)的新方法，有望為實現(xiàn)能源、健康等領域的新應用貢獻重要力量。
