来自美国布鲁克海文国家实验室和石溪大学的一组研究人员设计了一种新的量子算法，它可以用于计算化学反应过程中特定构型的分子的最低能量，这包括当它们化学键断裂时的反应。与现有的类似算法相比，他们的新算法将显着提高科学家准确可靠地计算分子反应动力学(势能面)的能力。

布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心(CFN)的物理学家Deyu Lu说：“了解分子的量子力学及其在原子水平上的行为方式，可以提供对其化学性质(如稳定性和反应性)的关键洞察。”

此前，科学家一直难以确定一个分子的基态：该这种状态上，分子的总电子能量(包括动能和势能)处于最低点，并且在该“分子系统”之外没有任何东西可以激发或使分子的电子电荷充电。当化学系统的原子结构变得更复杂时，比如在一个大分子中，会有更多的电子可以相互作用。这些相互作用使得计算复杂分子的基态变得极其困难。

该团队开发的新量子算法改进了他们之前的算法，并以创造性的方式解决了计算复杂分子基态的问题。它利用了分子结构中连续变化的键长或键角所产生的平滑几何变形。研究人员表示，通过这种方法，他们可以非常准确地计算分子的基态，即使化学键在化学反应过程中发生断裂和重组也可以完成计算。（编译:Qtech）