近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)傳來振奮人心的消息，該校的一支科研團(tuán)隊(duì)攜手多家合作伙伴，在量子力學(xué)的拉曼光譜模擬領(lǐng)域取得了前所未有的重大突破。這一成就不僅使他們?cè)俅诬Q身國際高性能計(jì)算領(lǐng)域的頂級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)——戈登?貝爾獎(jiǎng)的候選名單，更彰顯了中國在高性能計(jì)算應(yīng)用方面的卓越實(shí)力。

戈登?貝爾獎(jiǎng)，被譽(yù)為“超算領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)”，由美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）設(shè)立，旨在表彰全球范圍內(nèi)高性能計(jì)算領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)，特別是在科學(xué)、工程和大規(guī)模數(shù)據(jù)分析等方面的創(chuàng)新應(yīng)用。此次入圍，是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)繼2021年之后，第二次獲得這一殊榮的提名。

此次獲獎(jiǎng)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)陣容強(qiáng)大，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)室的商紅慧教授和楊金龍教授領(lǐng)銜，聯(lián)合了中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的劉穎高級(jí)工程師以及華東師范大學(xué)的何曉教授等頂尖學(xué)者。他們的科研成果不僅在國內(nèi)獲得了高度評(píng)價(jià)，還榮獲了2024年中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）“中國超算年度最佳應(yīng)用獎(jiǎng)”。

該團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的QF-RAMAN程序，堪稱一項(xiàng)里程碑式的創(chuàng)新。他們首次成功模擬了超過1億原子的新冠病毒刺突蛋白在水溶液中的拉曼光譜，這一計(jì)算規(guī)模相較于以往提升了整整4-5個(gè)數(shù)量級(jí)。這一突破不僅避免了直接對(duì)角化求解的繁瑣過程，更為理解復(fù)雜生物系統(tǒng)提供了全新的視角和途徑。

為了實(shí)現(xiàn)這一壯舉，團(tuán)隊(duì)在算法和計(jì)算技術(shù)方面進(jìn)行了大膽創(chuàng)新。他們深度融合了全電子全勢(shì)密度泛函微擾理論與量子分塊算法，極大地降低了計(jì)算復(fù)雜度。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了分塊體量敏感的多級(jí)調(diào)度技術(shù)和彈性任務(wù)卸載技術(shù)，這些技術(shù)的運(yùn)用使得海量分塊計(jì)算的并行可擴(kuò)展性得到了顯著提升，異構(gòu)加速器的硬件利用率也大幅提高。

QF-RAMAN程序采用了OpenCL框架，這意味著它可以在不同硬件架構(gòu)（包括CPU、GPU等）的超級(jí)計(jì)算機(jī)上跨平臺(tái)運(yùn)行。這一特性使得QF-RAMAN程序在神威和東方等國產(chǎn)超算上展現(xiàn)出了卓越的性能，進(jìn)一步驗(yàn)證了中國在高性能計(jì)算領(lǐng)域的實(shí)力。

此次入圍戈登?貝爾獎(jiǎng)，不僅是對(duì)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)辛勤付出的肯定，更是對(duì)中國高性能計(jì)算應(yīng)用水平的認(rèn)可。這一成就將激勵(lì)更多的科研人員和團(tuán)隊(duì)投身到高性能計(jì)算的研究和應(yīng)用中，為推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)更多的智慧和力量。