纪录片《量子计算重塑材料未来》

在高端制造与新材料研发的背后，有一个看不见的“数字实验室”，正悄然推动一场跨界的科技革命。它不生产一块钢铁、一片芯片，却能让材料的性能在原子级别被精准预测与设计；它不建造厂房，却将超级算力凝结为可触达的云平台。让我们一同走进北京龙讯旷腾科技有限公司，看如何用第二代工业软件，为中国“智造”注入来自量子世界的计算力量。

要赶超西方的水平，解决卡脖子的问题，我们需要用一些新的方法。一是在我们现有的计算方法论上面做提升，也就是我们的软件等等；另外是在算力上面想办法优化，过去三十年计算算力提高了一千万倍，不把这个用起来，我觉得是非常可惜的。

以前的工业软件都是基于四五十年代以前的有限元数学上面的方法，它对材料并没有任何研究，仅用一些参数来描述。而如果要研究材料，就必须要研究它原子级别的运动，所以我们打造的是一款基于量子力学的软件，它可以直接预测材料的性质，帮助大家设计新材料。

有了PWmat，我们就可以把某些物理参数直接计算出来，这就相当于从第一性原理——也就是原子级的结构出发，不需要经验的拟合，就可以得到与器件可靠性相关的性质。

这是PWmat的一个好处，它降低了学习门槛，我们可以直接通过图形化的操作，对我们想计算的一些性质进行研究，本科生可以尝试一些最简单的计算，当然想研究清楚还是需要深入研究的，但PWmat使我们整个研究门槛降低了很多。

通过PWmat我们可以看到微观的磁矩的排列组织，为我们实测的数据提供理论依据，也为我们下一步配方的筛选，提供一个更精准定性的方向。

以往同类型的计算软件它的计算时间非常长，PWmat的GPU并行加速可以大大地缩短材料开发的时间。下一步我们和汪老师的团队在人工智能加速材料辅助设计方面，也有一些合作，我们希望有更多的科研成果，借助数字化和AI的力量，打造更多的稀土功能材料。

我们处在一个需要快速材料研发的时代，不管是在半导体工艺，还是锂电池、再生能源材料开发上面，都有非常急迫的需求，如果可以充分地把PWmat利用起来，是可以加速材料研发的，所以我认为对于整个工业界，也对于国内的产业界会有非常大的促进作用，这算是产业界的高端服务行业，是提高我们新质生产力的一部分。

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