第244章 毋庸置疑，诺贝尔化学奖，是我们的了
肖宿没察觉许铭的崩溃，他把笔记本电脑转过来，打开了一个新的代码窗口。
手指快速在键盘上飞舞。
许铭站在旁边目瞪口呆的看着。
他不是第一次看肖宿写代码，但之前他是旁观者，而这次，他手里攥着的是自己三个多月的心血。
看着肖宿一行一行地把它重构掉，这种感觉复杂极了。
有被碾压的挫败，也有一种奇怪的安心。
就像一个在森林里迷路了很久的人，忽然听见头顶传来了直升机的声音。
肖宿的动作很快，几乎没有停顿。
他先重写了电子密度分布的初始化函数，原来的代码是读取原子坐标后直接构造距离矩阵，他改成先调用一个基组库，用最小基组做一个近似的初始电子密度估计。
然后他开始写辛流形构造的部分，这是整个几何映射的核心。
许铭看到肖宿定义了一个叫Electron Density Manifold的类，里面有十几个成员函数，其中最关键的是一个叫find Saddle Points的函数，输入的是电子密度分布，输出的是一组鞍点的位置和类型。
“电子密度的鞍点连起来，就是拉格朗日子流形的骨架。”
肖宿说这句话的时候手没停，“你们原来用原子核坐标直接构造流形，相当于跳过了找鞍点这一步。”
这就像你要画一条山脉的轮廓，可是你不画山峰和山谷，直接就画了一个圈，两者根本不一样。
许铭盯着屏幕上那行find Saddle Points的实现。
算法逻辑比他预想的简洁，核心是一个基于梯度下降的鞍点搜索，加上一个去重和分类的后处理，大约只有六十行代码。
他们之前花了两周时间写的辛流形构造代码，就这样，被这六十行替掉了。
接着是群表示分解模块，肖宿没有大改原来的代码结构，而是在入口处加了一个适配器函数，函数名是select Symmetry Group，输入分子类型，输出对应的点群。
“水分子，C2v氨，C3v甲烷，Td苯，D6h，”他一边写一边说，“常用分子的点群是已知的，可以直接查表，遇到新分子后，根据原子坐标自动判断点群的算法也不复杂，后面可以再加。”
适配器函数的最后一行，是根据点群选择对应的不可约表示分解算法。
原来的SU(2)分解代码被保留了下来，但放到了一个分支里。
肖宿打完最后一行，把笔记本电脑转回给许铭。
“可以了。”
许铭呆呆的接过电脑，整个人都还没缓过劲来。
屏幕上那些简洁到近乎优雅的代码安安静静地躺着，每一行的功能都清晰可辨。
就这么解决了！？
他们绞尽脑计都毫无办法的难题，就这么轻松的解决了？
在这一刻，他甚至有点怀疑自己的智商。
那他们实验室，努力的三个月算什么！？
他直愣愣的站了许久，直到肖宿用奇怪的眼神看了看他，他才长叹了口气，振作了起来。
“我现在就回去跑。”
许铭把笔记本合上，站起来，很认真的看着肖宿道：“肖宿。”
“嗯？”
“谢谢你。”
肖宿看了他一眼，轻描淡写的点了点头，又回到了自己电脑屏幕上。
十几分钟而已，肖宿对熟悉的人总还是比较慷慨的。
……
许铭回到实验室的时候，万汇杨和方清还在等他。
看到许铭进来，两人几乎是弹起来的。
“拿到了？”
许铭把笔记本电脑打开，调出了肖宿写的代码。
两个人凑近，一左一右站在许铭身后。
屏幕上，肖宿写了四行注释安安静静地立在文件头部。
方清的目光从第一行扫到第四行，然后停住了。
“电子密度分布。”
他念出这几个字，声音有点干涩，“我们第一步算的是原子核坐标。”
许铭点头。
“三个多月，我们从第一步就错了。”
万汇杨把肖宿的代码从头到尾看了一遍，看到辛流形构造部分的时候，手指在屏幕前虚虚地点了一下。
“find Saddle Points。”
他念出这个函数名，然后转过头看着许铭和方清，“肖宿在论文里写过：电子密度的鞍点构成了拉格朗日子流形的骨架。
但我怎么也没意识到这句话是实现的钥匙。”
“把VASP的测试数据准备好，用同一组分子体系，同样的计算精度要求，跑一遍对比测试。”
“好。”
方清很快把测试环境搭好了。
三台工作站并排运行，左边跑VASP，右边跑他们之前的旧框架，中间准备用来跑肖宿的新算法。
测试体系选的是十种常见分子：水、甲烷、苯、氨、甲醛、乙烯、乙炔、二氧化碳、甲醇、乙醇。
计算目标统一设定为基态电子结构，精度要求取化学精度。
“开始吧。”
许铭把肖宿的代码导入中间那台工作站，点击运行。
屏幕上的进度条开始快速移动起来。
第一个水分子实验，VASP用时四十七秒，旧框架用时三十二秒但结果偏差较大，而肖宿的新算法用时九秒，结果和实验值偏差低于零点零三电子伏特。
三个人互相看看，都能从对方的眼中看到震惊。
接下来是甲烷，VASP用时一分零三秒，肖宿的新算法用时十四秒，偏差低于零点零二电子伏特。
再接着是苯，这是最有挑战性的一个。
苯环的共轭π电子体系是DFT的传统软肋，VASP跑苯的基态电子结构需要两分四十秒，而且结果和实验值有大约零点二电子伏特的系统偏差。
而用肖宿的新算法跑苯，只用了三十一秒，结果和实验值的偏差还低于零点零一五电子伏特。
方清的手都有些颤抖了。
剩下的七个分子一个接一个跑完，每跑完一个，方清就在旁边的白板上记录下用时、偏差、和VASP的对比。
写完最后一个乙醇分子，尽管三人都有心理准备，可还是被惊到了。
十种分子，肖宿新算法的平均用时是VASP的四分之一不到，平均精度偏差是VASP的五分之一以下，算力消耗平均不到VASP的三分之一。
而且这还不是终点。
肖宿在代码里留了大量可以进一步优化的空间。
他给的是一个框架，一个方向，沿着这个方向往下走，性能还能再提升。
“这已经不是比VASP强了。”
万汇杨的声音有些沙哑，“这是重新定义了计算化学的底层逻辑啊。”
三个人站在白板前，看着上面那组数据，很久都没有说话。
谁都没法想象，这个实验数据公布之后，化学界将会迎来多么可怕的震动。
“我想，”万汇杨转过身，看着许铭和方清，脸上的疲惫一扫而空，“毋庸置疑，诺贝尔化学奖，是我们的了。”
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