我国学者突破亿原子级拉曼光谱量子力学模拟，再次冲击 2024“超算领域诺贝尔奖”

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IT之家 12 月 28 日消息，中国科学技术大学于 12 月 26 日发布博文，宣布该校科研团队联合多家合作机构，成功模拟了亿原子级拉曼光谱量子力学，取得了全球领先的科研突破，再次入围戈登・贝尔（Gorden Bell）奖。

戈登・贝尔奖概述

IT之家注：戈登・贝尔奖是国际高性能计算应用领域的最高荣誉，由美国计算机协会（ACM）颁发，旨在表彰全球范围内在高性能计算方面的杰出成就，特别是在科学、工程和大规模数据分析领域的创新工作，被誉为“超算领域的诺贝尔奖”。

项目团队介绍

该科研成果由中国科学技术大学精准智能化学重点实验室的商红慧教授、杨金龙教授团队，以及中国科学院计算技术研究所的刘颖高级工程师和华东师范大学的何晓教授等团队共同完成。

这是 2024 年唯一入围该奖的中国团队成果，也是该团队自 2021 年以来再次入围该奖项。此前，该成果还荣获了 2024 年中国计算机学会 (CCF)“中国超算年度最佳应用奖”。

项目成果概述

该团队开发的 QF-RAMAN 程序，首次成功模拟了包含 1 亿多原子的新冠病毒刺突蛋白在水溶液中的拉曼光谱，计算规模较以往提升了 4-5 个数量级，避免了直接对角化求解，为理解复杂生物系统提供了新的视角。

团队通过创新算法，深度融合全电子全势密度泛函微扰理论与量子分块算法，显著降低了计算复杂度。此外，还开发了分块体量敏感的多级调度技术，提高了海量分块计算的并行可扩展性，并通过弹性任务卸载技术，通过小规模运算的灵活聚合，大幅提升异构加速器的硬件利用率。

QF-RAMAN 程序采用 OpenCL 框架，能够在不同硬件架构（CPU、GPU、SW 等）的超级计算机上跨平台运行，并在神威和东方超算上展现了卓越的性能。

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