← 问题池
BUILDER V0.4 / QUANTUM / REASONING 0.1–1 NM

新增九道候选,量子 × 0.1–1 nm 补满 10/10。

完整执行冻结的 v0.4 流程;数值与审核结果均保留。原始运行目录:runs/q02-force-v04-002。本批用助手会话(Claude Sonnet 5,如实上报模型身份 claude-sonnet-5)执行。材料来自 QM7-X 官方 Zenodo 记录 4288677 的同一分片 8000.xz(md5 c893ae88b8f5c32541c3f024fc1daa45,与已通过初筛的 QNP001 使用的文件逐字节一致,本次重新下载并复核校验值),另取 5 个与 QNP001(分子7001)不同的分子:7002、7035、7040、7070、7122。

本轮产出

9 道全部通过同会话初筛:感知 5、推断 4,加上已有的 QNP001(推断),量子 × 0.1–1 nm 达到 10/10(感知 5、推断 5、设计 0)。5 道感知题改用通用注册的 xyz_distance/xyz_angle 数值验证器——参考答案由可信程序直接从坐标计算,不依赖模型自称的数值;4 道推断题延续 QNP001 已验证的 force_projection.py 方法,并新增一道偶极矩变化任务,全部走 evidence_review 路由并附独立 Decimal 复核。

QNP004 · 初筛通过,待人工审核

In the attached optimized QM7-X geometry for molecule 7002 (11 atoms), row 5 and row 6 are the molecule's only two nitrogen atoms. What is the distance between row 5 and row 6? Report the value in angstrom to four decimal places.

参考答案:1.187247758 angstrom(xyz_distance 验证器直接计算)

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

QNI001 · 初筛通过,待人工审核

For the supplied paired molecular geometries A and B of QM7-X molecule 7002, does the total force at B oppose or reinforce continuing the specific A-to-B deformation? Compute S = sum_i F_i(B) dot [r_i(B)-r_i(A)] in eV to four decimal places.

参考答案:S = -0.4353 eV,反对该形变;dE/dλ(1) = +0.4353 eV;不能证明 A 是 PBE0+MBD 稳定极小值。

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

QNP002 · 初筛通过,待人工审核

In the attached optimized QM7-X geometry for molecule 7035 (17 atoms), row 3 is the molecule's only sulfur atom, and row 4 is one of the two oxygen atoms with the shortest measured distance to row 3. What is the distance between row 3 and row 4? Report the value in angstrom to four decimal places.

参考答案:1.461565269 angstrom(xyz_distance 验证器直接计算)

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

QNI002 · 初筛通过,待人工审核

Same force-projection task as QNI001, applied to QM7-X molecule 7035 (17 atoms).

参考答案:S = -5.5319 eV,反对该形变;dE/dλ(1) = +5.5319 eV。

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

QNP005 · 初筛通过,待人工审核

In the attached optimized QM7-X geometry for molecule 7040 (16 atoms), row 3 is the molecule's only sulfur atom, and rows 4 and 5 are the two oxygen atoms with the shortest measured distance to row 3. What is the angle at row 3, measured from row 4 to row 3 to row 5? Report the value in degrees to two decimal places.

参考答案:121.96 度(xyz_angle 验证器直接计算)

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

QNI003 · 初筛通过,待人工审核

QM7-X molecule 7040 has one optimized reference and two independently generated displaced structures, d1 and d2. Compute the force-displacement projection S for each and identify which the total force opposes more strongly.

参考答案:S_d1 = -11.8341 eV,S_d2 = -5.0423 eV,两者均反对各自形变;|S_d1| > |S_d2|,力对 d1 形变的反对更强。不对两种位移谁更"稳定"或更"可能"下结论。

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

QNP003 · 初筛通过,待人工审核

In the attached optimized QM7-X geometry for molecule 7070 (10 atoms), row 1 is a chlorine atom and row 2 is the carbon atom with the shortest measured distance to row 1. What is the distance between row 1 and row 2? Report the value in angstrom to four decimal places.

参考答案:1.737175201 angstrom(xyz_distance 验证器直接计算)

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

QNI004 · 初筛通过,待人工审核

QM7-X molecule 7070 has an optimized reference geometry (opt) and a paired displaced geometry (d1). Using the official 3-component dipole vector (vDIP) at each geometry, compute the dipole moment magnitude at opt and at d1, then report the signed change.

参考答案:|vDIP(opt)| = 0.9174 e·Å,|vDIP(d1)| = 0.8125 e·Å,变化 -0.1049 e·Å,偶极矩大小减小;两个计算值都与官方标量 DIP 字段一致(内部一致性核查通过)。

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

QNP006 · 初筛通过,待人工审核

In the attached optimized QM7-X geometry for molecule 7122 (11 atoms), row 7 is the molecule's only nitrogen atom, and row 5 is the carbon atom with the shortest measured distance to row 7. What is the distance between row 5 and row 7? Report the value in angstrom to four decimal places.

参考答案:1.40133892 angstrom(xyz_distance 验证器直接计算)

生成记录 ↗ · 完整题干与坐标 ↓

方法与审核要点

感知题(QNP002–006)不再依赖补充计算器:construction 阶段直接使用 schema 注册的 xyz_distance/xyz_angle 验证器,容差分别 ≤0.0001 Å 和 ≤0.05 度,数值由可信 Python 代码从附件坐标计算,M4 提示词明确要求"不得凭空猜答案",我方提交的构题计划中这些题的 answer_text 均为 null。这比 QNP001 使用的 evidence_review 路由更严格。

QM7-X 不提供官方连接表;哪两个原子"最近"由标准共价半径距离启发式判断,仅用于选择题目中要问的具体两/三个原子(例如"与该硫原子测量距离最短的氧原子"),题干本身只描述测得的距离/角度,不对键级、杂化或官能团身份下结论——这是遵循 M4 提示词"不得仅凭原子间距推断成键或官能团"的直接结果。

4 道推断题(QNI001/002/003/004)延续 QNP001 已通过初筛的方法:QNI001/002 是同一 force_projection.py 公式在新分子上的直接复用;QNI003 在同一分子上比较两个独立位移的力响应,明确要求不对哪个位移更"物理上更可能"下结论;QNI004 是新设计,利用官方 DIP(标量)与 vDIP(三分量)字段计算偶极矩大小及其带符号变化,并要求模型用矢量分量自行核对官方标量场,内建一次一致性检查。全部 9 道题的独立复核见 independent_checks.py:对感知题用 Decimal 精度重新计算距离/角度(角度另用 atan2 公式,区别于构造阶段的 acos 公式);对推断题用 Decimal 精度重新计算力投影点积与偶极矢量幅值;全部从 8000.hdf5 独立重新解析,不导入本批的主计算脚本,9/9 通过。

来源与材料范围

QM7-X 官方数据集,Hoja et al., Scientific Data 8, 43 (2021), DOI 10.1038/s41597-021-00812-2;Zenodo 记录 4288677,CC BY 4.0。坐标(atXYZ)、力(totFOR,PBE0+MBD 清理后的总力)、偶极标量(DIP)与分量(vDIP)均为该分片 HDF5 文件中的官方字段,未经修改地抽取;力-位移点积、偶极矢量幅值及两者的比较/变化是本批新计算的结果,不是论文直接给出的数值。5 个分子的分子式/官能团描述(如"磺酰""磺酰胺""二氯唑""氯呋喃胺")仅出现在内部证据记录中,作为选取依据的背景说明,未写入题干或答案。

QM7-X 官方 Zenodo 记录 ↗ · 补充计算器代码 ↗

本地保存原始材料(8000.hdf5,826 MB,未提交仓库)与校验值;网站只发布抽取的坐标/力/偶极文本片段。

没有完成的部分

设计任务缺少约束与评分器,未生成,与其余批次一致。9 道题目前都只经过同会话自动筛查与程序化数值/独立算法复核,尚无独立人工审核或模型难度试测。所有解释性/推断性结论(尤其是 4 道 evidence_review 题)仍需人工语义审核。检索、提证据、规划、构题及审核仍由助手在会话中按固定协议执行,程序负责记录、字段校验、数值计算和导出,不是无人值守的全自动系统。本批 reported_model=claude-sonnet-5,未伪造 API 调用或模型使用量。