乾坤网络(QiankunNet)系列方法发展路线图

从2023年至2025年基于人工智能的量子化学计算方法创新历程

2023年

QiankunNet

首次将Transformer架构引入到量子化学计算中,开创了神经网络量子态表征的新方法。

  • 设计专门的注意力机制捕捉电子间长程关联效应
  • 引入物理守恒定律作为硬约束
  • 在小分子体系基态能量计算中达到前所未有的精度
  • 在处理强关联体系时优于传统量子化学方法
2023年11月

QiankunNet-High Performance

面向大规模并行计算的神经网络量子态方法实现框架,专为高性能计算环境设计。

  • 创新的分布式计算框架
  • 高效的多GPU训练策略
  • 并行局部能量评估方案
  • 成功扩展到120个自旋轨道的活性空间
2024年7月

QiankunNet-Solid

首次成功将神经网络量子态框架扩展到周期性体系,实现对固态材料的高精度从头算计算。

  • 创新性结合布洛赫定理与生成式Transformer架构
  • 适用于一维链状结构、二维材料和三维周期性体系
  • 计算精度达到化学精度水平
  • 成功处理各种固态材料体系
2024年9月

QiankunNet-DMET

首次将神经网络量子态与密度矩阵嵌入理论相结合,创新性地解决复杂固态材料模拟问题。

  • 独特的量子嵌入框架和迁移学习策略
  • 智能系统分割与高效量子态表示
  • 精确考虑子系统与环境之间的相互作用
  • 成功描述过渡金属氧化物的磁性基态和1T-TiSe₂的电荷密度波态
2024年10月

QiankunNet-Force

首次将变分量子蒙特卡罗与Transformer深度神经网络相结合,实现对分子体系原子间力的精确计算。

  • 直接应用Hellmann-Feynman定理进行力的计算
  • 无需引入Pulay修正项,简化计算过程
  • 在多个代表性分子体系中展现优异性能
  • 准确描述乙烯分子扭转过程中的波函数本质特征
2025年2月

QiankunNet-DMRG

实现了神经网络量子态与密度矩阵重正化群算法的创新性结合,为处理强关联体系提供高效精确的计算工具。

  • 深度学习辅助的张量网络优化策略
  • 混合表示方案自动识别和保留关键量子态信息
  • 结合了DMRG处理强关联体系的高效性
  • 充分发挥QiankunNet在捕捉电子关联方面的优势