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量子力學文章生成器（量子力學文章生成器在線使用）

發(fā)布時間：2023-04-16 09:25:21 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 127

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關于量子力學文章生成器的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

只能預測出概率的量子力學對人類有什么實際用處？
為何說掌握了量子力學，就有了改變世界的能力？
有沒有專門解答量子力學的軟件

量子力學文章生成器（量子力學文章生成器在線使用）

只能預測出概率的量子力學對人類有什么實際用處？

最近我寫了很多關于量子力學的文章，其中介紹了量子力學的不確定性原理，說的就是我們無法同時精確一個微觀粒子的速度和位置。也介紹了“疊加態(tài)”，說的是一個微觀粒子可以同時處于多個位置，也可以同時擁有多個速度，也就是處于多個狀態(tài)的疊加。我還介紹了微觀粒子的“非定域性”，也就是一個物體要對另一個物體產(chǎn)生因果關系，可以不受地域的限制，可以瞬間完成因果關系的建立，這個是違反愛因斯坦的狹義相對論的，但是也要注意，量子力學也認為一個有質(zhì)量的物體不能超光速，量子力學只是覺得傳遞一些無質(zhì)量的信息可以瞬間完成，也就是超光速完成，這一點大家一定要注意。

那么就帶來一個問題，量子力學理論只能預言出一個微觀粒子將來處于某種狀態(tài)的概率，永遠不能給一個確定的預言，那么這對我們?nèi)祟悂碚f有啥意義呢？很多朋友認為量子力學只告訴我概率，這等于是再說廢話，我們都知道宏觀世界我們用牛頓力學預測一個物體將來的運動，每一個將來的時刻都能給出確定的結果，所以量子力學相比牛頓力學而言，似乎就顯得不太給力了。

但是我要告訴大家的是，事實并非如此，大家千萬別小看概率的力量。概率雖然不能給出確定值，但是一個行為只要不斷重復，概率的力量會展現(xiàn)的淋漓盡致。舉個例子，你扔硬幣算正反面，如果你只扔幾次，那么很可能每次都扔到正面，但是我們知道正面概率是50%，也就是說你扔的次數(shù)少了，概率的力量不明顯，因為凡是都有巧合的。但是如果你扔1000000次硬幣，基本不會發(fā)生每次都扔到正面的現(xiàn)象，而且你統(tǒng)計正面的次數(shù)你會發(fā)現(xiàn)，基本和反面次數(shù)大致相同，也就是說次數(shù)多了，概率的力量就展示出來了，而且嚴格精確。

那么我們?nèi)粘Ｉ钪校心男┝孔恿W的應用呢？其實用腳指頭想都應該知道，只要是大量重復的行為，量子力學都能用上，因為大量重復才能體現(xiàn)概率的力量。哪些行為是大量重復的呢？比如我們現(xiàn)在用的電子產(chǎn)品，只要涉及到芯片的開發(fā)，由于電路大量出現(xiàn)0和1的計算，基本都是重復性工作，所以晶體管等元器件之間會做大量的重復工作，我們不需要每個元器件都一定100%正常工作，如果某時刻一個元器件壞了，其余元器件可以自動補上工作的漏洞，那么這個芯片依然可以正常工作，所以量子力學完全可以在這個領域發(fā)揮自己巨大的價值。

為何說掌握了量子力學，就有了改變世界的能力？

很多人都說掌握量子力學，就擁有了改變世界的能力，聽起來仿佛說法很玄妙，但確實有根有據(jù)。量子力學科是一門專攻次原子粒子，真正展現(xiàn)技術的部分是萬物生成器。如今量子力學種類繁多，其中有一種假設是當人類完全掌握微觀世界，意味著人類將擁有取之不盡用之不竭的資源能量，甚至可以實現(xiàn)永生夢想，瞬間轉移也不在話下。特別是量子力學中的可控核聚變，這是目前人類最有可能實現(xiàn)的量子技術。

若人類可以控制氫聚變釋出能量，便可以通過電解海水，去直接獲得氫元素，再利用量子技術獲取其無窮能量，而這些能量僅需耗費少量電解海水，就可以供人類無限循環(huán)使用。當人類真正擁有了無限循環(huán)的能量之后，任何由于效率問題而無法達成的工程都將成為現(xiàn)實。

如此看來，量子力學反常態(tài)的個性，正是量子力學與生俱來的魅力。它大膽告訴人類，我們看到的世界，絕非全部，讓這個世界遠比你想象中驚奇萬分。其實量子力學本身就是反常識的，但正是由于這種特性，量子物理也為我們展現(xiàn)出無限可能性。它在不斷更新認知的同時，還會顛覆人類的思維方式，去改變整個物理界的基本思想，包括傳統(tǒng)直覺和認知。舉個簡單的例子，不管現(xiàn)在世界上任何人告訴我什么是確定好的正確認知，我還是會去重新思考，1+1就必須等于2嗎？

所有的物質(zhì)資源的本源都是元素組成，因此，人類基于元素結構重構原理，存在與萬物生成器之中。如果人類可以無限復制萬物生成器，這意味著，如今的世界也會隨之改變。如此看來，倘若人類掌握了量子力學，也就相當于掌握了世界的未來。經(jīng)過量子力學這一番洗禮后，你會發(fā)現(xiàn)這個世界遠比你想象中復雜和精彩。

有沒有專門解答量子力學的軟件

專門解答量子力學的軟件有：vasp、CASTEP、MS、elk、ASW、abinit、Quantum-ESPRESSO、flapw
vasp由于優(yōu)化算法比較好，計算速度較快，計算時問題出現(xiàn)較少，需要控制的參數(shù)也不是很多。而且他還有比較獨特的paw勢，在dft平面波的軟件中，日漸趨于主流軟件。其功能也在逐漸完善。發(fā)展?jié)摿艽蟆?br/>abinit計算軟件，我感覺其功能還是很強大的（可以說其它第一性原理軟件能計算的性質(zhì)，它基本都沒問題，而且它的gw和dfpt獨特功能），計算速度也不是很慢。只是用起來太麻煩，控制參數(shù)繁多，入門很慢。
至于再具體的，很多時候就得具體的問題，具體分析了。
MS中包括Visualizer、CASTEP、Dmol3、VAMP、 Discover、 Amorphous Cell、Compass等多個建模和計算軟件，可進行晶體、非晶電子結構的量子力學計算，也可進行分子的量子力學計算；可進行材料的分子動力學計算；可進行x-ray衍射計算；能夠處理稀土元素，功能強大，就是貴。有Linux和Windows版本，便于學習。 VASP 具有很好的贗勢，與CASTEP相似，使用平面波基組。 Wien2k是全電子計算的量子化學軟件，處理磁性材料較好。abinit、 Siesta是免費軟件，提供原代碼。處理重金屬不準，缺乏相應的贗勢。用于計算晶體的電子結構。 Gaussian主要用于分子、離子的計算，可處理激發(fā)態(tài)，精度高，耗資源。
flapw中強烈推薦elk，主要優(yōu)點：代碼清晰，容易了解計算原理。后處理極為簡單，像畫能帶圖時，會自動給出高對稱點，使用自帶的elkband可以很容易得到能帶圖而不用復雜的后處理過程。同時可以處理的性質(zhì)比較多。
缺點：文檔太少。只有一個輸入說明，不適合新手。不過官方論壇提問作者一般都會回答。再就是為方便后處理，輸出文件比較多，使用前最好看下給的相關例子。再就是目前不支持mpi（可以用openmp并行），對聲子不能用dfpt。
綴加球面波方法-ASW
這個軟件是在量子化學網(wǎng)上看到的，之前一直都在使用abinit，但是苦于我要計算的體系所含元素的贗勢不全，所以就嘗試使用ASW。但是目前至少在小木蟲上發(fā)現(xiàn)使用此軟件的人極少。ASW程序的執(zhí)行文件需要通過郵件向volker Eyert申請。
我總結ASW的特點：計算速度快；輸入文件只有一個而且相對簡單；磁性計算比較全面：包括無磁、鐵磁、反鐵磁。當然個人認為它最大的一個優(yōu)點就是作者編寫了很多計算和后期作圖的腳本，使用很方便，特別是處理分波態(tài)密度時相當輕松。另外目前也發(fā)現(xiàn)了一些問題：個人感覺ASW對計算體系的結構尤其是對稱性方面有很嚴格的限制，并不像VASP或是ABINIT那樣相對寬松，還有就是它的優(yōu)化功能不是很全面，可能是我使用的還不是很熟練地原因。
abinit、MS.的功能非常強大。第一性原理能計算的性能方法，基本都可以計算。但相對與VASP來說，精度方面可能需要加強。VASP計算可以結合其它的程序計算更多的性能。如結合phonopy算聲子普。結合ATAT計算激發(fā)態(tài)的一些性能。
現(xiàn)在常用的第一性原理計算軟件中最容易上手的就是MS，雖然它有很多缺點，比如說贗勢不好，精度不高，源代碼不開放等等，但是對于一般的科研工作而言就夠用了，畢竟我們做計算的目的是尋求規(guī)律，解釋現(xiàn)象，探求本質(zhì)，而不是一味追求高精度。精度再高也是理想狀態(tài)，也無法實現(xiàn)復雜實驗條件的模擬。至于文章中圖譜的效果、好看與否，更大程度上在于個人對于數(shù)據(jù)的理解程度、后續(xù)分析及數(shù)據(jù)處理，而不是軟件本身了。從這個角度講，ms則是一款比較實用的軟件，把時間和精力用于軟件的開發(fā)和學習還不如用來加深理論功底和數(shù)據(jù)分析！一點拙見而已。
使用Quantum-ESPRESSO中，與Abinit一樣，都是開源的多功能第一性原理計算包，同樣支持GW的計算，并且?guī)в蠸ISSA自主研發(fā)的TDDFPT，雖然現(xiàn)在發(fā)布的還是有很多功能限制和缺陷。另外，聲子計算方面，比Abinit要簡便，可以直接像給出k點一樣給出q網(wǎng)格。事實上，DFPT方法的發(fā)明者就是Quantum-ESPRESSO的作者。另外，QE與其他一些軟件包都有接口，可以協(xié)調(diào)工作，比如萬尼爾方程。
計算速度也比較快，計算參數(shù)設置靈活但是不復雜，并且郵件列表里人不少，編譯時也非常簡單，基本不用自己設置什么參數(shù)。最大的問題就是贗勢庫過分不完整，很多時候只能靠著轉換別的軟件的贗勢，或者自己生成贗勢，這對不了解理論或者贗勢的新手非常致命。另外不同的功能分散在不同的可執(zhí)行文件中，剛開始入門時可能容易犯暈~
flapw中的wien2k也是很不錯的。優(yōu)點主要在于：
1、有圖形界面，上手相對容易，輸入和后續(xù)處理都有比較好的腳本處理，都很方便。
2、手冊對各個參數(shù)介紹很全，還有mailinglist可以查詢和討論。
3、對很多物理性質(zhì)直接模擬，比如光學性質(zhì)，譜，聲子譜等。
4、軟件價格很便宜，好像是$400，可以在大型服務器上并行，處理上百個原子是沒有問題的，當然計算量相對贗勢程序要大。
5、常用的各種交換關聯(lián)勢都已經(jīng)集成，GW方法已經(jīng)集成只是還沒有釋放。
Quantum-ESPRESSO, 個人認為對初學者最大的障礙是沒有好的manual. 如果以前沒有用過其他的第一性原理軟件對于參數(shù)的設置就比較難以理解. 不過, 確實如souledge 所說郵件列表非?；钴S, 問了幾次問題都能有人熱心的解答. 實在不行了跟軟件的作者聯(lián)系, 會學到很多東西.
個人比較看好 Quantum-ESPRESSO, 作為開源軟件最大的優(yōu)勢就是能吸納最新的研究成果, 并且自己有更大的主動權.

以上就是關于量子力學文章生成器相關問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。