更精准的分子动力学模拟!国产量子计算化学软件ChemiQ推出新功能
由本源量子自主研发的量子计算化学软件ChemiQ V2.2版近日更新上线，新增“分子动力学模拟”、“二面角扫描”等全新功能，未来将在理论化学、材料科学、小分子药物计算等领域发挥重要作用。
体验地址：
https://qcloud.originqc.com.cn/chemistryIntroduce
ChemiQ是在量子计算机或虚拟机上模拟化学分子结构和性质的仿真软件——也是全球首款运用量子算法模拟的仿真软件，本次更新的ChemiQ V2.2版界面更友好，参数更丰富，计算效率更高，新增了分子动力学模拟、二面角扫描等功能，新开放了3-21G，6-31G等中等基组。
同时，ChemiQ V2.2版支持接入服务器集群，随着计算资源增加将可实现对大分子的模拟。
新功能!分子动力学模拟
分子动力学（Molecular Dynamics, MD）模拟是一种计算机数值模拟分子运动的方法，该方法将物理运动规律和计算机技术相结合来模拟分子的运动，然后根据运动轨道计算分子的宏观性质。分子动力学模拟可以模拟分析材料的物理性质（如形变，导热性等）、化学催化过程、受体-配体的结合等。这些模拟可以捕获各种重要的分子过程，揭示原子在飞秒时间分辨率下的位置变化。
ChemiQ V2.2版支持从头算分子动力学模拟功能，该算法使用变分量子特征值求解算法VQE（Variational Quantum Eigensolver）得到分子的基态能量，然后利用Hellmann-Feynman定理得到原子所受的力，使得力的计算量同基态能量的计算量相同，只增加了经典计算机的计算量。同基于经验力场的分子动力学模拟相比，从头算分子动力学模拟具有更高的精度。
动力学轨迹(图片来源:ChemiQ V2.2)
全面优化!界面更友好
ChemiQ V2.2版新增框架模型特别是环状和立体结构用于构建分子模型的快捷化操作，用户可直接选择框架替换原子即可实现快速构建分子模型。
框架模型(图片来源:ChemiQ V2.2)
ChemiQ V2.2版新增断键、加键、快捷键、坐标系显示、平移和旋转，便利化构建分子模型。新增多窗口比对计算结果和分子模型。
实战案例!计算效率更高
ChemiQ V2.2版后端算法不断优化实现突破性提升，相较于上一版本的参数个数，ChemiQ V2.2版在参数上的优化远超预期。H2和H4都实现了超50%的参数优化效果，大大提升了计算效率。
ChemiQ V2.2版相比于上一版本，在达到相同计算精度的条件下，单步迭代时长更低。计算氢气的时间缩短0.2s；H4链计算时长从142s缩减到16.3s，计算时长优化88%。ChemiQ V2.2对于上一版本中HF和LiH这些因占用内存过大而报错的模型，也可实现计算，所用时长分别为111.3s和450.2s。
（注:以上案例均为使用Intel Core i5-10500 CPU单核运行）
在当前的NISQ（含噪声中等规模量子计算）时代，有望最早实现商业化应用的领域就是量子化学模拟，基于量子计算机在分子模拟上的天然优势，加速诸多新材料、新药物的研发。本源量子团队致力于将量子计算化学模拟真正运用到科研与产业实践中，通过ChemiQ这一量子计算化学软件工具，真正实现理论指导实验、实验验证理论、理论和实验相辅相成，并最终为行业用户打造出“杀手级”应用。
