近日，中國科學技術大學科研團隊與合作者實現(xiàn)億原子級拉曼光譜量子力學模擬的成果，近日入圍2024年戈登·貝爾獎。據悉，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用領域最高獎，由美國計算機協(xié)會(ACM)頒發(fā)，用于表彰世界范圍內高性能計算的杰出成就，尤其是高性能計算應用于科學、工程和大規(guī)模數(shù)據分析領域的創(chuàng)新工作，被稱為“超算領域的諾貝爾獎”。

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

　　拉曼光譜是研究生物分子結構的重要工具，被廣泛應用于藥物開發(fā)、疾病診斷等領域。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)新算法設計和工程技術的難點的突破，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。在此基礎上，相關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)模量子力學拉曼模擬中的關鍵技術難題。

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