Open problems · v0.2.1

100 道还开放着的科学计算题

固氮、碳捕集、PFAS 治理、电池、药物、高温超导……每一道题都卡在一个真实的研发判断上:经典方法做到了哪一步,量子方法能不能补上。挑一道,提交你的解法;被采纳的解法会记入这道题的参照,并在沉淀出的 skill 里署名。

100道开放题
4个领域
76道有参照记录
100 道题,全部开放点亮 0 / 100
生物医药应用材料材料模型与动力学交叉方向与算法热身题

每一格是一道题,点一格直接打开它。第一份被采纳的解法,会是这里亮起的第一格。

Why it matters

每道题背后,是一个等着被做出的判断

下面是其中 6 道题的「研发决策」原文。算对了,就能少走一条错的研发路线;算出来行不通,同样是有价值的答案。

Problem anatomy

一道题长什么样

  1. 01研究体系算的是什么
  2. 02可观测量用什么数回答
  3. 03经典基线经典能做到哪
  4. 04量子方法的角色量子放在哪一步
  5. 05研发决策支撑什么判断

每道题还给出五条「什么算解」:模型对应、可观测量与不确定度、同模型经典对照、可复现性与成本、对研发决策的支撑。负结果同样接受。

M01 Ru–Triphos 催化 CO₂ 制甲醇:把量子资源投向决定机理的驻点

开放
01研究体系
Ru–Triphos均相CO₂加氢循环中的关键中间体和过渡态
02可观测量
相对电子能、ΔE‡、反应能与误差传播后的路径排序

同一问题,两种做法

03经典基线经典能做到哪

DFT多泛函、CCSD(T)适用区、DMRG/选定CI及动态关联修正

04量子方法的角色量子放在哪一步

双因子化哈密顿量结合qubitization/QPE求驻点电子能

05研发决策
确定影响甲醇选择性与周转的竞争路径,再判断哪些驻点值得高精度校正。

First steps

第一次参与,从一道热身题开始

5 道热身题输入公开、笔记本就能跑。带 starter 的题,一条命令就能复现现有参照的数字;复现之后,再往前走一小步。其余题按难度分为进阶 60 道、前沿 35 道,在题库里可以筛选。

  1. 01装环境Python 3.12,依赖固定版本,只用 CPU。
  2. 02复现参照脚本下载公开输入、校验哈希,跑完后逐项对照参照数字;必需项缺失或超差都会失败。
  3. 03往前一步,提交从 starter 的「下一步」挑一个方向;结果不论好坏,用脚手架建目录提交。
uv pip install -r starters/requirements.txt
python starters/B16/run.py
…
✓ E_CAS2[5] = -343.4792527(参照 -343.4792527)
✓ E_VQE[5] = -343.4792527(参照 -343.4792527)
全部必需指标落在容差内:你已经复现了现有参照。

给标着「待认领」的题写 starter,本身就是一份很好的第一份贡献。入门轨道说明 · 一份入门示例解法

Problem set

题库

按领域列出全部 100 题,可按难度筛选;点任意一题即可查看五段拆解、经典与量子的对照、验收标准和现有参照,也可用 ↑ ↓ 键逐题浏览。

难度

Reference runs

你不是从零开始

100 道题中有 76 道附有我们已完成的计算与模拟记录,成功和失败都摆出来。参照不代表最优解,它告诉你从哪里接着做、哪条路已经试过。

C08 · RNA 二级结构与假结

能量最低的解,不一定是对的解

在一个真实的 33 核苷酸适配体上,最低目标分的解确实能找到,但它比真实结构多出两对不存在的配对;真实结构也在可行空间里,得分却低得多。

问题出在能量模型本身,换更强的求解器也解决不了。这样的负结果同样写进参照,能帮后来者少走弯路。

  • 所有参照都在经典计算机上执行,不包含真机结果。
  • 按项目当前记录,原应用目标完成数为 0,这些题目都还开放着;我们不声称量子优势。
  • 原始数据与第三方数据集不随题库发布;题库只链接仓库里公开的文件,任何人都能从公开源重建。

Contribute

你的解法会去哪里

想先聊思路,或觉得某道题的标准需要细化,直接开 issue。负结果和部分结果同样欢迎。

  1. 01

    挑一道题

    第一次参与先挑热身题。读它的 PROBLEM.md:五段题面、五条验收标准和现有参照都在里面。

  2. 02

    建目录、写解法

    脚手架建好 solutions/<题号>/<名字>-<短名>/,填写 SOLUTION.md 与 solution.json。只做一小部分也欢迎。

  3. 03

    校验后开 PR

    本地跑一遍校验器,用 git commit -s 签名提交,CI 会再检查一次。

python3 -I release/tools/new_solution.py B16 alice-shot-budget --author "王小明"
python3 -I release/tools/check_submissions.py --root .
  1. 提交按模板提交,CI 校验格式
  2. 审核五条验收标准都有回应
  3. 复现他人按记录独立重跑
  4. 采纳记入这道题的现有参照
  5. skill同类方法积累后提炼,署名全部来源作者
  • 记入参照。被采纳的解法记入这道题的现有参照,后来的人从你停下的地方接着做。
  • 署名进 skill。同一类方法积累到足够多的采纳解法后提炼为 skill,署名全部来源解法的作者。
  • 负结果同样算数。一条在给定预算下走不通的路线,写清楚了,就是别人不必再走的弯路。
  • 公开可复用。题面与文档 CC BY 4.0,代码 Apache-2.0,任何人都能在你的工作上继续。