对于由多个铬孔组成的分子系统,可以计算激发态,例如,使用多方面配置相互作用(MRCI)10或时间依赖性密度功能理论(TDDFT)。11然而,此类计算的成本随系统大小陡峭。这种蛮力方法的替代方法是使用简化的模型在高水平上计算单个发色团以及它们之间的相互作用。12,13个发色团可以在基于片段的方法中作为片段处理,其中一些含量为14-22,其中一些激子耦合23,24和DeLacalized激发25可以计算。激发耦合负责能量转移,而激发态的离域将光学过渡能的转移以及在分子聚集体上光谱中测得的振荡器强度的重新分布。
系/中心/学院名称:化学系 学科代码:CYT-501 课程名称:催化与反应设计的计算方法 LTP:2-0-2 学分:3 学科领域:STAR 课程大纲:量子化学:Hartree-Fock 理论、基组、相关从头算方法、配置相互作用、MP2 理论、耦合簇方法、多参考方法、密度泛函理论、半经验方法、固体和周期模型。几何优化:势能表面的特征、几何优化方法、量子化学方法的几何优化、过渡态和反应路径。速率常数和平衡、统计热力学和平衡、过渡态理论、均相和异相催化、基于计算的示例以了解催化剂在反应中的作用、筛选催化反应以找到最佳催化剂。
过去十年中,量子架构的发展启发了物理学和量子化学中的混合经典量子算法,这些算法有望在量子计算时代完全到来之前模拟超出现代经典计算机能力的费米子系统。最近,人们进行了大量的研究,以获得能够准确表示化学系统的最小深度量子电路。在这里,我们展示了量子化学中使用的前所未有的方法,这些方法旨在在量子处理器上模拟分子,可以扩展到计算周期性固体的性质。特别是,我们提出了实现变分量子特征求解算法的最小深度电路,并首次成功地使用它在量子机上计算硅的能带结构。我们坚信,在基于云的平台上进行的量子实验将刺激对高级量子材料可扩展电子结构计算的更深入研究。
本文介绍了二次量子变分蒙特卡罗 (Q 2 VMC) 算法,这是量子化学中的一种创新算法,可显著提高求解薛定谔方程的效率和准确性。受虚时间薛定谔演化的离散化启发,Q 2 VMC 采用了一种新颖的二次更新机制,可与基于神经网络的假设无缝集成。我们进行了大量的实验,展示了 Q 2 VMC 的卓越性能,在跨各种分子系统的波函数优化中实现了更快的收敛速度和更低的基态能量,而无需额外的计算成本。这项研究不仅推动了计算量子化学领域的发展,还强调了离散化演化在变分量子算法中的重要作用,为未来的量子研究提供了一个可扩展且强大的框架。
摘要:Photoswitches是与光相互作用后化学转化的分子系统,它们在许多新技术中都有潜在的应用。Photoswitch候选者的设计和发现需要一系列特性的复杂分子工程,以优化特定应用程序的候选人,该任务可以使用量子化学筛选程序有效地解决。在本文中,我们在分子太阳能热能储存的背景下,使用量子量子化学方法进行了大规模筛选,对大约50万二百万二二烯二烯照片开关。我们进一步设备基于系统预测的太阳能转换效率并阐明了这种方法的潜在陷阱来对系统进行评分。我们穿越双环二烯化学空间的搜索揭示了具有前所未有的太阳能转换效率和存储密度的系统,这些系统显示了下一代分子太阳能热储能系统的有希望的设计指南。
这些讲义来自以下课程: - 第 18 届欧洲量子化学暑期学校 (ESQC),2024 年 9 月 8 日至 21 日,意大利西西里岛。 - 第 4 届国际电子结构理论暑期学校:物理学和化学中的电子相关性 (ISTPC),2024 年 6 月 16 日至 29 日,法国奥苏瓦。 - 第 18 届欧洲量子化学暑期学校 (ESQC),2022 年 9 月 11 日至 24 日,意大利西西里岛。 - 第 3 届国际电子结构理论暑期学校:物理学和化学中的电子相关性 (ISTPC),2022 年 6 月 19 日至 7 月 2 日,法国奥苏瓦。 - 第 17 届欧洲量子化学暑期学校 (ESQC),2019 年 9 月 8 日至 21 日,意大利西西里岛。 - 第二届电子结构理论国际暑期学校:物理学和化学中的电子关联 (ISTPC),2017 年 6 月 18 日至 7 月 1 日,法国奥苏瓦。 - 2015 年 ICS 暑期学校“界面科学趋势:数学 - 化学 - 高性能计算”,2015 年 7 月 15 日至 8 月 14 日,法国罗斯科夫。 - 电子结构理论国际暑期学校:物理学和化学中的电子关联 (ISTPC),2015 年 6 月 14 日至 27 日,法国奥苏瓦。