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中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)于12月26日宣布，該校科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家合作機(jī)構(gòu)，憑借成功模擬億原子級拉曼光譜量子力學(xué)，取得了世界級突破，再次入圍戈登?貝爾獎(jiǎng)。這是2024年入圍該獎(jiǎng)的唯一中國團(tuán)隊(duì)成果，也是該團(tuán)隊(duì)繼2021年后再次入圍該獎(jiǎng)項(xiàng)。

戈登?貝爾獎(jiǎng)是國際高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎(jiǎng)，由美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)頒發(fā)，被譽(yù)為“超算領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)”。該獎(jiǎng)項(xiàng)旨在表彰世界范圍內(nèi)高性能計(jì)算的杰出成就，尤其是在科學(xué)、工程和大規(guī)模數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的創(chuàng)新工作。

此次科研成果由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精準(zhǔn)智能化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室商紅慧教授、楊金龍教授團(tuán)隊(duì)，中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所劉穎高級工程師，華東師范大學(xué)何曉教授等團(tuán)隊(duì)合作完成。團(tuán)隊(duì)開發(fā)的QF-RAMAN程序，首次模擬了包含1億多原子的新冠病毒刺突蛋白在水溶液中的拉曼光譜，計(jì)算規(guī)模較以往提升了4-5個(gè)數(shù)量級，為理解復(fù)雜生物系統(tǒng)開辟了新途徑。

團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新算法，深度融合全電子全勢密度泛函微擾理論與量子分塊算法，顯著降低了計(jì)算復(fù)雜度。此外，還開發(fā)了分塊體量敏感的多級調(diào)度技術(shù)，提高了海量分塊計(jì)算的并行可擴(kuò)展性，并通過彈性任務(wù)卸載技術(shù)，大幅提高異構(gòu)加速器的硬件利用率。QF-RAMAN程序采用OpenCL框架，可在不同硬件架構(gòu)的超級計(jì)算機(jī)上跨平臺運(yùn)行，并在神威和東方超算上取得了優(yōu)異性能。