量子化学（quantumchemistry）是是应用量子力学的规律和方法来研究化学问题的一门学科。将量子理论应用于原子体系还是分子体系是区分量子物理学与量子化学的标准之一。量子化学现已成为化学家们广泛应用的一种理论方法。在计算方法方面，随着计算机的发展，量子化学计算方法也飞速发展。
哈特里－福克方程（英语：Hartree–Fockequation），简称为HF方程，是一个应用变分法计算多电子系统波函数的方程，是量子物理、凝聚态物理学、量子化学中最重要的方程之一。HF方程形式上是单电子本征方程，求得的本征态是单电子波函数，即分子轨道。以HF方程为核心的数值计算方法称为“哈特里－福克方法”（Hartree–Fockmethod）。
基于分子轨道理论的所有量子化学计算方法都是以HF方法为基础的。鉴于分子轨道理论在现代量子化学中的广泛应用，HF方程被视为现代量子化学的基石，HF方法有助于确定量子力学分子系统的电子结构和能量。
澳大利亚国立大学（ANU）的科学家使用世界上最强大的超级计算机之一、美国橡树岭国家实验室的Summit超级计算机，预测大分子系统的量子力学性质，其准确性超过了之前的所有实验。该研究团队提出了一种新算法，打破了有史以来最大的HF计算的世界纪录，为高性能计算设定了新标准。
这种类型的高性能计算具有解决能源生产、燃料生产、水净化、以及药品、食品、纺织品和消费品生产中的重要问题的潜力。
该新算法可在具有多个GPU的分布式异构体系结构上，针对基于碎片的HF方法，执行HF矩阵的可扩展且有效的构建。研究人员使用26,个NVIDIAV图形处理单元（GPU）进行了半小时的计算，并以前所未有的分辨率模拟了20,个水分子。GPU在计算上比CPU更强大、更节能、但使用起来却更加困难，使用成千上万个具有如此功效的GPU内核是计算上的巨大挑战。
GPU，英语：GraphicsProcessingUnit的缩写，又称图形处理器，显卡等，是一种专门在计算机上运行绘图运算工作的微处理器。
这一新算法将量子力学的分子大小提升到了一个新的水平，从而能够达到生物学领域的巨大规模。这种计算预测为实验过于昂贵或根本不可行的领域开辟了全新的研究视野，这一结果为今后的研究比较结果树立了基准。
该最新研究将在即将举行的年超级计算大会（Super