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龙图腾网获悉中国科学院计算机网络信息中心申请的专利基于GPU集群与模式感知的量子力学模型构建方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121211984B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511748285.1，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权基于GPU集群与模式感知的量子力学模型构建方法和系统是由靳润锋;梁文昊;李佳霖;张浩源;张凤年;马英晋;金钟设计研发完成，并于2025-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于GPU集群与模式感知的量子力学模型构建方法和系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于GPU集群与模式感知的量子力学模型构建方法和系统，涉及数据处理技术领域。所述方法包括：获取目标化学体系的参考态、单电子积分与双电子积分；根据参考态、单电子积分以及双电子积分构建哈密顿矩阵，通过对角化哈密顿矩阵来获取参考态能量；根据参考态的电子跃迁生成激发态，将激发态分成多组，每组收缩成一个收缩态；根据参考态、收缩态、单电子积分以及双电子积分，构建新哈密顿矩阵，并求解新哈密顿矩阵最小本征值对应的本征矢量；根据本征矢量和参考态、收缩态，构建描述目标化学体系的量子力学模型。本发明可以提高量子力学模型的构建效率以及物理性质的计算效率。

本发明授权基于GPU集群与模式感知的量子力学模型构建方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种基于GPU集群与模式感知的量子力学模型构建方法，其特征在于，所述方法包括： 获取目标化学体系的参考态、单电子积分与双电子积分； 根据参考态、单电子积分以及双电子积分构建哈密顿矩阵，通过对角化哈密顿矩阵来获取参考态能量； 根据参考态的电子跃迁生成激发态，将激发态分成多组，每组收缩成一个收缩态；其中，收缩过程中的收缩系数基于参考态能量、单电子积分与双电子积分来获取； 根据参考态、收缩态、单电子积分以及双电子积分，构建新哈密顿矩阵，并求解新哈密顿矩阵最小本征值对应的本征矢量； 根据本征矢量和参考态、收缩态，构建描述目标化学体系的量子力学模型； 其中，所述根据参考态、收缩态、单电子积分以及双电子积分，构建新哈密顿矩阵，包括： 根据每个矩阵元包含的收缩态或参考态的差异，定义若干种不同类型的矩阵元模式； 获取每一矩阵元模式的特征数据，以采用岭回归算法建立性能模型； 将新哈密顿矩阵的构建切分成多个任务块，并结合性能模型将任务块平均分配给每个进程，使每个进程包含的任务的总预测耗时差异小于一设定阈值； 每个进程筛除任务块中值为零的矩阵元，并将剩下的矩阵元按照矩阵元模式形成至少一个任务队列； 将所有任务队列和任务需要的参考态、激发态、收缩系数、单电子积分、双电子积分传入GPU的显存中，依次调用不同的GPU 核函数分别执行每一个任务队列，以得到各任务的矩阵元； 在所有任务的矩阵元的基础上，每个进程借助SLEPc函数库构建分布式存储的新哈密顿矩阵； 其中，得到各任务的矩阵元的过程，包括： 获取任务涉及的子任务； 根据每个子任务涉及的计算模式，生成若干个子任务合集； 将每一子任务合集依次分配给线程块上的不同线程； 每个线程根据子任务涉及的参考态或激发态，获取相应的收缩系数、单电子积分和双电子积分，计算加权和； 在计算完全部子任务后，将所有加权和进行求和，得到该任务对应的矩阵元值； 其中，获取每个子任务涉及的计算模式的过程，包括： 获取该子任务对应的矩阵元模式； 根据该矩阵元模式和激发态参考态的电子占据情况，获取对应的子模式； 依据子模式，得到该子任务涉及的计算模式；其中，所述计算模式是依据子模式的收缩态类型参考态类型和外空间的占据轨道差异进行合并生成。

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