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基于OpenMP并行模型下HHL算法的经典模拟实现 被引量:2
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作者 谢浩山 刘晓楠 +2 位作者 赵晨言 何明 宋慧超 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第S02期914-918,共5页
量子计算天然的叠加性和纠缠性使其具有经典计算技术难以比拟的并行计算能力,基于量子计算强大的并行能力,某些已知的量子算法处理问题的速度要快于经典算法。然而现阶段由于量子计算机的研制还处于发展阶段,想要在量子计算机上进行算... 量子计算天然的叠加性和纠缠性使其具有经典计算技术难以比拟的并行计算能力,基于量子计算强大的并行能力,某些已知的量子算法处理问题的速度要快于经典算法。然而现阶段由于量子计算机的研制还处于发展阶段,想要在量子计算机上进行算法实验的需求还不能被满足,因此可以在经典计算机上对量子算法进行经典模拟。HHL算法常用来解决线性系统的方程问题,其被广泛应用在数据处理、数值计算、最优化问题等领域。本文基于经典的计算机平台,通过高级编程语言C++对HHL算法进行模拟实现,并采用OpenMP并行编程模型对算法进行并行加速。实现了HHL算法模拟解决4×4,8×8,16×16矩阵的线性方程组,并且对算法进行了加速处理。 展开更多
关键词 HHL算法 OPENMP 并行加速 经典模拟
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5-甲基胞嘧啶及胞嘧啶无辐射失活的半经典动力学模拟和CASSCF计算 被引量:1
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作者 袁帅 马静 +2 位作者 张文英 舒坤贤 豆育升 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2803-2808,共6页
采用半经典动力学方法模拟了5-甲基胞嘧啶(5m-Cyt)和胞嘧啶(Cyt)在267nm紫外光辐射下的光物理失活过程.模拟发现,5m-Cyt和Cyt的激发态通过C5-C6键的扭曲以及甲基(或H5)和H6原子平面外振动失活.失活时,甲基(或H5)和H6原子几乎与环面垂直... 采用半经典动力学方法模拟了5-甲基胞嘧啶(5m-Cyt)和胞嘧啶(Cyt)在267nm紫外光辐射下的光物理失活过程.模拟发现,5m-Cyt和Cyt的激发态通过C5-C6键的扭曲以及甲基(或H5)和H6原子平面外振动失活.失活时,甲基(或H5)和H6原子几乎与环面垂直并指向不同方向,形成"双自由基态".由于甲基的体积比H原子的大,振动频率较小,使得C5原子的变形受到抑制,导致5m-Cyt的激发态寿命比胞嘧啶更长.完全活性空间自洽场(CASSCF)计算显示,5m-Cyt的圆锥交叉(CI)点能量比Cyt高0.3eV,这也证明5m-Cyt演化至CI需要克服更大的能垒,因此激发态寿命长于胞嘧啶. 展开更多
关键词 5-甲基胞嘧啶 胞嘧啶 经典动力学模拟 CASSCF 激发态寿命
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堆积的腺嘌呤体系新失活通道的动力学模拟 被引量:3
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作者 袁帅 张文英 +2 位作者 李安阳 朱义敏 豆育升 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第4期825-830,共6页
采用半经典动力学方法模拟了激光诱导下π堆积的腺嘌呤体系最低激发态的失活过程.模拟激光脉冲仅作用于一个腺嘌呤分子.发现随着激发态腺嘌呤分子(A)与基态腺嘌呤分子(A′)之间距离的缩短,它们的相互作用显著增强.分子间的相互作用导致... 采用半经典动力学方法模拟了激光诱导下π堆积的腺嘌呤体系最低激发态的失活过程.模拟激光脉冲仅作用于一个腺嘌呤分子.发现随着激发态腺嘌呤分子(A)与基态腺嘌呤分子(A′)之间距离的缩短,它们的相互作用显著增强.分子间的相互作用导致了一条新的失活通道,即C2原子与C2′原子靠拢成键,形成"成键的激基复合体"的中间体.中间体的寿命约为390fs.C2原子的畸变和H2′原子的环面外振动导致中间体失活.失活后C2-C2′断裂,释放的键能转化为分子动能,腺嘌呤分子恢复基态的平面结构. 展开更多
关键词 腺嘌呤 经典动力学模拟 成键的激基复合体 失活
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堆积的胸腺嘧啶体系光物理失活的动力学模拟 被引量:1
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作者 豆育升 李伟 +4 位作者 袁帅 张文英 李安阳 舒坤贤 唐红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2559-2564,共6页
采用半经典动力学方法模拟了π堆积的胸腺嘧啶体系最低激发态的光物理失活过程.设置激光脉冲仅作用于一个胸腺嘧啶分子T,另一胸腺嘧啶分子T'保持基态.模拟发现由于T与T'之间存在π堆积相互作用,导致电荷转移,形成T带负电荷、T&#... 采用半经典动力学方法模拟了π堆积的胸腺嘧啶体系最低激发态的光物理失活过程.设置激光脉冲仅作用于一个胸腺嘧啶分子T,另一胸腺嘧啶分子T'保持基态.模拟发现由于T与T'之间存在π堆积相互作用,导致电荷转移,形成T带负电荷、T'带正电符的激基复合物.由于相邻分子的空间效应阻碍了激发的T分子到达圆锥相交所必需的强烈扭曲,激基复合物的寿命比单体增长.当分子间距离缩短至0.3 nm后,T分子C_5—C_6键扭曲程度最大,此时发生电荷重组,两个胸腺嘧啶分子均恢复电中性.电荷重组诱导T'分子发生畸变,并在C_5'—C_6'扭曲最大时避免相交,体系衰减至基态,T和T'分子均恢复平面构型. 展开更多
关键词 胸腺嘧啶 经典动力学模拟 电荷转移 激基复合物 失活
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腺嘌呤激发态失活通道的动力学模拟
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作者 武巍峰 袁帅 豆育升 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期679-684,共6页
采用半经典动力学方法模拟了1nπ*态9H-腺嘌呤的无辐射失活过程,模拟发现了一条新的失活通道,即N7-C8断键,释放的键能转化为分子动能。C8-H的强烈振动会导致无辐射跃迁,从而使分子返回基态。
关键词 腺嘌呤 经典动力学模拟 无辐射失活
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锂离子电池基础科学问题(ⅩⅣ)——计算方法 被引量:6
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作者 黄杰 凌仕刚 +4 位作者 王雪龙 蒋礼威 胡勇胜 肖睿娟 李泓 《储能科学与技术》 CAS 2015年第2期215-230,共16页
基础理论的创新与计算机性能的大幅度提升为高精度与多尺度的计算模拟提供了可能,这些方法也在锂离子电池的研究中得到了广泛的应用。本文介绍了第一性原理、密度泛函理论、分子动力学、蒙特卡罗、相场模拟、分子力场、有限元等不同时... 基础理论的创新与计算机性能的大幅度提升为高精度与多尺度的计算模拟提供了可能,这些方法也在锂离子电池的研究中得到了广泛的应用。本文介绍了第一性原理、密度泛函理论、分子动力学、蒙特卡罗、相场模拟、分子力场、有限元等不同时间与空间尺度上的模拟方法的基本原理,并探讨了这些方法在锂离子电池基础研究中的应用,如计算电池电压、电极材料的电子结构、能带结构、迁移路径、缺陷生成能、离子在材料体相及不同微观结构中的输运、材料中温度场分布、应力场分布等。 展开更多
关键词 计算方法 密度泛函 分子动力学 经典模拟 锂离子电池
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螺吡喃光控转变的半经验动力学研究
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作者 雷依波 吴少美 +2 位作者 韩慧仙 豆育升 文振翼 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期44-48,共5页
采用半经典的电子-辐射-离子动力学模拟(SERID)研究了螺吡喃分子开环反应的非绝热动力学过程.采用简化模型的螺吡喃(mSP)简化计算.开环过程中mSP分子首先经过一个圆锥相交点后变为顺式-反式-顺式-模型部花青(CTC-mMC)继而又变为顺式-反... 采用半经典的电子-辐射-离子动力学模拟(SERID)研究了螺吡喃分子开环反应的非绝热动力学过程.采用简化模型的螺吡喃(mSP)简化计算.开环过程中mSP分子首先经过一个圆锥相交点后变为顺式-反式-顺式-模型部花青(CTC-mMC)继而又变为顺式-反式-反式-模型部花青(CTT-mMC).这与实验中螺吡喃分子开环后由于第一个异构体顺式-顺式-顺式-模型部花青(CCC-mMC)不稳定而在很短时间内转变为CTC-mMC基本一致.模拟过程中亦发现CTC-mMC不如CTT-mMC稳定,体系经CTT-mMC后回到能量较低的CTT-mMC构型.mSP的3个C—C—C—C二面角随时间扭转的实时动力学过程验证了以前理论推测的反应机理,模拟得到的激发态寿命与实验值基本一致. 展开更多
关键词 激光诱导光化学反应 经典电子-辐射-离子动力学模拟 螺吡喃开环反应
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