科技日報北京10月31日電(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)上成功執行了量子化學計算,創造了含金屬複雜分子模擬速度新紀錄,為電子結構計算設定了新基準。相關論文發表於最新一期《化學理論與計算》雜誌。
金屬酶能够加速化學反應,降低能耗,使反應過程更加高效和永續。深入瞭解和優化這些催化劑,對於醫藥、新能源和消費品等諸多行業至關重要。然而,此前快速且高精度的化學計算往往難以實現。
為解决這一難題,研究團隊集結最先進的硬體與量子化學張量網絡算灋等尖端模擬技術,在單個DGX-H100GPU節點上,實現了每秒高達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。
最新研究旨在實現多體薛定諤方程的高效且精確求解。這些方程對於理解分子和資料的電子結構十分關鍵。現時,全球僅有少數計算系統具備如此强大的計算能力。
團隊強調,最新成果使複雜化學系統的研究能够快速改進和反覆運算,充分展示了大規模計算在解决量子化學問題方面的潜力。此外,更出色的GPU計算框架,以及人工智慧引導的物理學,結合為大型定量機器學習模型生成訓練數據的新方法,有望為實現能源、健康等領域的新應用貢獻重要力量。