OTI Lumionics在计算化学领域获突破 利用GPU实现变分量子算法的低耗时计算

产业资讯 QuantumWire 2026-03-21 14:27
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2026年3月16日——新一代材料发现领域先进量子模拟与解决方案的领导者OTI Lumionics宣布在计算化学领域取得重大突破。该公司已成功利用NVIDIA加速计算运行其迭代量子比特耦合簇(iQCC)算法,为材料设计模拟创造了新的性能基准。这项创新能以前所未有的效率、速度和精度模拟复杂分子系统。

当前,复杂分子系统的高精度模拟通常需要大规模使用超级计算集群才能获得理想结果。

“通过将iQCC代码成功移植到NVIDIA加速计算平台,我们提升了该算法模拟复杂系统的普适性,这些系统此前无法被低级工具准确建模,”OTI Lumionics高级研究科学家Mehdi Jenab表示,“该团队在一个NVIDIA Blackwell游戏图形处理器(GPU)上,仅用一小时多就完成了需要112个量子比特的温室气体捕获催化剂的单基态能量变分计算,超越了DMRG方法。这一成果极大拓展了iQCC的应用范围。考虑到理论上的量子计算机完成单基态计算可能需要28至200小时,这证明我们受量子启发的算法是处理复杂化学问题最可行的方案,使几何优化成为可能。”

OTI Lumionics通过将这些计算任务从传统CPU密集型环境迁移至单个GPU,实现了90倍的性能提升。这项创新将单步计算时间从数天缩短至单个NVIDIA Blackwell GPU上约一小时。

“该工作为100至120量子比特规模的量子计算机设立了明确的性能基准,”OTI Lumionics材料发现副总裁Scott Genin指出,“在Blackwell GPU上实现高端变分量子算法的低耗时计算,意味着我们正在将精确的材料结构模拟变为现实。这为从复杂催化剂的精确结构测定,到生成材料发现领域AI所需的高精度数据集,开辟了多种可能性。”

随着这些技术进步,消费电子、汽车和下一代OLED显示器制造商等依赖材料发现的行业,可以在摆脱传统超算瓶颈的同时加速创新。OTI Lumionics通过证明量子启发算法具有卓越性能,正在以算法效率推动更快速、更精确的材料设计。