超规模量子力学模拟：在硬件和软件变幻莫测的沙丘中航行

超规模计算时代为量子力学模拟带来了激动人心的机遇和独特的挑战。尽管从千万亿次计算到超规模计算的过渡标志着计算能力的稳步增长，但向异构架构的转变，特别是图形处理单元（GPU）主导地位的出现，要求软件开发策略进行根本性的调整。本综述考察了超规模计算的硬件和软件的变化格局，强调了传统算法和软件在高端系统中日益使用异构架构的背景下的局限性。我们讨论了将量子化学软件适配到这些新架构的挑战，包括软件栈的碎片化、针对GPU设计的更高效算法（包括降低精度版本）的需求，以及开发标准化库和编程模型的重要性。