妙笔文学

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第七百一十一章 徐川 我需要两个帮手（第1页）

紫金山脚下的别墅中，徐川将自己面前杂乱的书桌收拾整理了一下，取出了一叠全新的稿纸。

遇事不决，量子力学。

尽管这句话是互联网上的网友们用来调侃那些不确定事物的，但在此刻，还真给了他一个新的研究方向和突破口。

量子化学！

就是他给化学材料计算模型定下的一条新的研究方向。

这并不是什么突如其来的想法，而是在深思熟虑后做出的判断。

量子化学的提出其实很早，在二十世纪三十年代，量子力学初步走向成熟后，就衍生出了这门学科的。

着名的理论物理学家‘海特勒’和‘F·W伦敦’用量子力学基本原理讨论氢分子结构问题时，首先用量子力学处理氢分子，解释了氢分子中共价键的实质问题，从而为化学键的价键理论提供了理论基础，开创了量子化学这门学科。

不过相对比量子力学来说，量子化学的发展要相对缓慢不少。

自上世纪三十年代提出来以后，尽管众多的物理学家和化学家围绕其建立起了如分子轨道理论、配位场理论、分子间相互作用的量子化学理论等重大成果。

但时至今日，量子化学依旧只能对原子数目较少的体系进行计算，如氢分子、氢化锂（LiH）和氢化铍这类简单的材料。

而对于原子数目较多的体系，其计算时间可以说在相同的计算条件下，是按照指数级进行疯狂增长的。

因为模拟分子面临的最大挑战是计算化合物的基本能态，即必须模拟出每个原子内每个电子与其他所有原子的原子核间相互作用。

这种相互作用遵循的是微观层面的量子力学原理，复杂而宏伟。

因此，对传统超级计算机来说，模拟出这些量子特性的分子结构不仅要消耗大量能量，而且随着分子内原子数增加，模拟愈加困难。

如果很难理解这一点的话，用最简单的话来说。

即对一个分子的模拟计算，其计算次数是11，那么增加到两个分子，其计算次数会增加到22，增加到三个分子，其计算次数会增加到33.......

依次类推，对于复杂的大分子团进行计算，其计算次数会陡然增加到一个超级计算机都无法处理过来的程度。

这也是为什么目前的量子化学发展缓慢的原因，以目前的计算力，很难以在当前的量子化学的各种计算理论上支撑起它的计算和发展。

当然，缺点这么大，它的优点自然也不会小。

首先，量子化学的计算是基于量子力学对分子的薛定谔方程求解，理论上来说它不需要除基本常数外的参数，具有普适性。

其次，它可以研究化学反应中的电子转移和优化，也可以预测模拟分子的激发态和紫外吸收电子光谱。

这些都是传统化学无法做到或者说很难做到的事情。

否则量子化学也不会被《Nature》誉为量子计算机最具前景的应用领域了。

徐川想要做的，是在材料科学整体框架内，以非经验的方式建立微观的理论计算与介观乃至宏观层次的物理现象之间的联系理论。

这才是化学计算材料模型的真正核心！

如果能做成，对于化学界来说，将如同Xu-Weyl-Berry定理一般，彻底的改变整个天文学界（化学界）！

......

在稿纸上列出了研究量子化学的方向和阶段性工作规划后，徐川打开了电脑，连接上别墅中专门为他建立起来的小型超算。

在将人工SEI薄膜、锂离子电池、锂硫电池相关的实验数据下载下来后，他将自己的笔记本挂上了外网，从各大期刊上搜索着和量子化学、计算材料学相关的论文。

为化学材料计算模型重新建立底层的数学运算逻辑和理论基础是一件相当困难的工作。

即便是他，其实也不敢说自己就一定能做到。

因为从他的出发角度上来说，这就是在尝试解决为化学建立起一套精准有效且普遍适用的计算模型这一世纪难题。

不过罗马不是一天建成的，一栋化学大厦也不是短时间内就能建立起来的。

但越是有挑战性的内容，才越能激发出他的兴趣。

人生嘛，总要做点自己感兴趣的事情，哪怕是为此付出无数的时间和精力，只要能收获一些成果就足够了。

不过在此之前，他还需要两个帮手，来帮他解决一些前期的工作！

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