Перспективные направления квантовой химии

вопросы строения молекул и квантовой химии
Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Вт июн 14, 2016 6:14 pm

Добрый день Всем! :wink:

У меня вот что-то возник вопрос: Как Вы думаете, какие сейчас есть достаточно актуальные задачи в химической физике (вернее в её узкой области, ограниченной данным разделом форума, i.e. "квантовая химия и моделирование")?
Понимаю, что это немного провокационный вопрос (например, если Вы работаете над какой-то интересной проблемой/задачей и напишете о ней сюда, то можете обрести себе конкурента :lol: ).

Чтобы быть не очень голословным, приведу в качестве примера пару вопросов, которыми я лично не занимаюсь и планов на которые у меня нет в обозримом будущем. :very_shuffle:
1. Образование кристаллов из зародышей (о ней не так давно говорил на одной конфе Peter Schwerdtfeger, хотя вроде она старая). Суть: процессы образования зародышей-кластеров (например, для инертных газов) легко моделируются, и часто зародыши имеют (и при росте не теряют) оси симметрии не совместимые с трансляционной симметрией (например C5). Но, достоверно известно, что кристаллы в этих процессах образуются весьма обычные. Так вот вопрос: когда происходит это изменение? Ну и как (в деталях) происходит этот процесс.
2. Поиск нарушений Стандартной Модели. (об этом Peter Schwerdtfeger тоже много говорил, правда вне своего доклада, но слышал я об этом прям в одном докладе чувака, который этим занимается + об этом в Банкере-Йенсене даже написано немного). Суть: наблюдая тонкие эффекты в молекулярных системах искать подобные нарушения. Нарушения C и P симметрий, например, спектроскописты в некоторых системах находили.

Вот, собственно, а что Вы думаете? :very_shuffle:
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 818
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение Shorku » Вт июн 14, 2016 6:31 pm

Точный функционал плотности бы уже

[ Post made via Android ] Изображение
Мы не любим успокоительные иллюзии и сказки на ночь.Мы любим газовые атаки и механические марши железных солдат.Однажды,когда после ежедневной предательской работы на этот мир вы ляжете в свои мягкие кроватки,мы пожелаем вам страшной ночи и атомной войны.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 9983
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение Гесс » Вт июн 14, 2016 7:36 pm

Мы люди практические, в теорию лезть не будем...
Fixed nodes DMC в таком виде чтоб каждый расчет в нем не был бенчмарком.
каплкластерные любые аппроксимации с спектральной точностью по ценам ДФТ (DLPNO на верном пути).
DFT-MD для систем от сотен атомов в разумное время.
корректное предсказание относительных интенсивностей частот в ИК спектрах.
Методологическое:
корректная модель переноса заряда в органической электронике.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 1676
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение amge » Ср июн 15, 2016 5:51 am

Гесс писал(а):DFT-MD для систем от сотен атомов в разумное время.
+1

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Ср июн 15, 2016 8:41 am

А сама MD при этом квантовых свойств не ловит (а в варианте PI ~ в 20 - 30 раз дороже)... Да и термостаты тоже часто несовершенны...

[ Post made via Android ] Изображение
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Чт июн 16, 2016 6:52 pm

Автоматический выбор активного пространства для casscf?

[ Post made via Android ] Изображение
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
eFo
Сообщения: 4055
Зарегистрирован: Вс ноя 07, 2010 7:32 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение eFo » Чт июн 16, 2016 7:41 pm

А как же protein folding? :D
madschumacher писал(а):А сама MD при этом квантовых свойств не ловит (а в варианте PI ~ в 20 - 30 раз дороже)... Да и термостаты тоже часто несовершенны...
Это не мешает Роберто Кару получать многомиллионные аллокации на суперкомпах, чтобы водичку с nuclear effects считать... Ну я ходил на его последнюю лекцию на ACS, все то же - 10 лет считаем, даже не приблизились к полностью корректному результату.

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Чт июн 16, 2016 10:56 pm

eFo писал(а):А как же protein folding?
Ага. Проблема жуть.
Кст, Оганов обещал со своим Успехом взяться... Интересненько...
eFo писал(а):Это не мешает Роберто Кару получать многомиллионные аллокации на суперкомпах, чтобы водичку с nuclear effects считать... Ну я ходил на его последнюю лекцию на ACS, все то же - 10 лет считаем, даже не приблизились к полностью корректному результату.
а как это quantum nuclear effect считают? Вон Чериотти там всякие квантовые термостаты лепит и число реплик для pi сокращает, Гамесовцы (и кто-то еще, я просто не оч в курсе) протоны пихают вместе с электронами в scf. А Кар че делает?

[ Post made via Android ] Изображение
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

VTur
Сообщения: 7360
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение VTur » Сб июн 18, 2016 3:00 pm

Корректный выход за пределы Борна-Оппенгеймера

[ Post made via Android ] Изображение
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Вс июн 19, 2016 10:42 am

VTur писал(а):Корректный выход за пределы Борна-Оппенгеймера
Вы серьезно или прикалываетесь? :facepalm:

Конечно, в виде black box методов подобные штуки не знаю где реализованы, да и часто задачи эти весьма специфичны, но кажется (если я не прав, то прошу прощения), что Вы имеете в виду необходимость какой-то общей формулировки для подобного "выхода". А теоретических проблем с этим, как раз нет... Конечно, там и нет таких приятных приближений, как Б-О (или же есть и я о них не знаю, или же там действительно можно что-то поискать), но всё же считать и работать можно.
[ Post made via Android ] Изображение
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
гаер*
Сообщения: 1627
Зарегистрирован: Пн июл 12, 2010 5:01 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение гаер* » Пн июн 20, 2016 2:40 am

В области я полный ноль, но сделайте мне, пожалуйста, хорошее предсказание фотофизических свойств (спектр поглощения, спектр флуоресценции, квантовый выход, время жизни возбуждённого состояния, и всё это в зависимости от растворителя) по структуре.

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Пн июн 20, 2016 12:37 pm

Насколько я знаю, тут (наверное главный) спец в этом -- это sanya1024. К сожалению, тут она, по-видимому редко появляется. Но, насколько я знаю, в этой области для не очень жутких случаев всё более менее нормально (например, см. supporting information к
DOI:
http://dx.doi.org/10.1039/C6CC02284G
:wink: ). Проблемы действительно есть, как я понимаю, следующие:
1. Учет растворителя. Континуальные модели типа DPCM, CPCM не учитывают специфическую сольватацию да и вообще могут лажать, а гнать огромный расчет интересующая молекула + средний-большой кубик раствора (или маленький, но погруженный в полость какого-нибудь PCM), да еще и в хорошем квант.хим. приближении немного затратно. (кстати, вот -- актуальная проблема :mrgreen: )
2. Дешевая и сердитая квантовая химия. Понятно, что считать полный MCSCF или CCSDT(Q) (даже для вакуума) можно только для чего-то очень небольшого. :very_shuffle: А людям нужна поэзия на...ы огромные крокодилы (да еще и в воде или каком-нибудь другом протонном растворителе :lol: и хорошо если еще без какого-нибудь атома(ов) металла 20+-го периода, сопряженного с огромной ароматической системой :lol: ). В общем, такие работы вроде делаются, но это пока высший пилотаж (в основном из-за правильного сочетания цена/качество для расчета). :very_shuffle:

Наверное, для 2го было бы хорошем решением:
Shorku писал(а):Точный функционал плотности бы уже
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 9983
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение Гесс » Пн июн 20, 2016 1:08 pm

гаер* писал(а):В области я полный ноль, но сделайте мне, пожалуйста, хорошее предсказание фотофизических свойств (спектр поглощения, спектр флуоресценции, квантовый выход, время жизни возбуждённого состояния, и всё это в зависимости от растворителя) по структуре.
Спектр поглощения проработан довольно хорошо: СС2, SAC-CI, EOM-CCSD, ADC(2) (и 3 но только в Q-Chem) для малых систем, DFT-MRCI до полусотни атомов, TDDFT за сотню, CAS методы (-SCF, -PT2, полуэмпирические CI) зависисмо от активного пространства и ограничений по возбуждениям (сравнить PECI и CISD) но в простых случаях - за сотню. В опять же простейшем случае это почти блэк-боксы. Все остальное, насколько я знаю - ни разу не блэкбоксы и радиус кривизны рук и опыт неправильных решений оказывают критическое влияние. Кроме того это методы затратные по категории "работа мозга", а не только "работа машины". На данный момент лично я не полезу в такой проект даже если на выходе будет Нейче. A sanya1024 действительно насколько я знаю завалена работой по горло и выше.

Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 818
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение Shorku » Пн июн 20, 2016 1:56 pm

madschumacher писал(а): Наверное, для 2го было бы хорошем решением:
Shorku писал(а):Точный функционал плотности бы уже
А вот дешевизны и простоты никто тут не обещал вроде бы :D
Мы не любим успокоительные иллюзии и сказки на ночь.Мы любим газовые атаки и механические марши железных солдат.Однажды,когда после ежедневной предательской работы на этот мир вы ляжете в свои мягкие кроватки,мы пожелаем вам страшной ночи и атомной войны.

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Пн июн 20, 2016 2:23 pm

Shorku писал(а):А вот дешевизны и простоты никто тут не обещал вроде бы :D
Ну надежды то пока есть :very_shuffle: (иначе б DFT так не пилили)... Хотя надежд на точный функционал с каждым годом все меньше и меньше... Видимо, все давно смирились. :lol:
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 818
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение Shorku » Пн июн 20, 2016 3:37 pm

madschumacher писал(а): Ну надежды то пока есть :very_shuffle: (иначе б DFT так не пилили)... Хотя надежд на точный функционал с каждым годом все меньше и меньше... Видимо, все давно смирились. :lol:
Я имел в виду, что если точный функционал плотности и возможен, он вполне может оказаться таким крокодилом в вычислительном плане, что все потыкаются, плюнут и продолжат пользоваться B3LYP/CCSD/CASSCF/MRCI и иже с ними.
Мы не любим успокоительные иллюзии и сказки на ночь.Мы любим газовые атаки и механические марши железных солдат.Однажды,когда после ежедневной предательской работы на этот мир вы ляжете в свои мягкие кроватки,мы пожелаем вам страшной ночи и атомной войны.

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Пн июн 20, 2016 4:08 pm

Я это понял. Но канонично считать, что раз ρ(r) существенно более простая штука, чем Φe(r) и что её точную искать все равно проще, чем волновую функцию. :dontknow: Да и вообще, может если найдут точный функционал, то к нему, может быть, можно будет, скажем, по теории возмущений построить кучу различных приближений. Или же он будет представим в виде ряда и этот ряд можно будет обрывать. Короче, что вместо того, чтобы неизвестно какие (из соображений левой пятки задней ноги, про то, что они берутся из конкретных моделей мне известно) аппроксимации лепить вместе и подгонять кучу параметров по куче данных, можно будет взять этого крокодила и построить кучу более-менее считабельных и дешевых теоретически обоснованных и заведомо рабочих приближений. :wink:
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

VTur
Сообщения: 7360
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение VTur » Пн июн 20, 2016 11:52 pm

madschumacher писал(а):
VTur писал(а):Корректный выход за пределы Борна-Оппенгеймера
Вы серьезно или прикалываетесь? :facepalm:

Конечно, в виде black box методов подобные штуки не знаю где реализованы, да и часто задачи эти весьма специфичны, но кажется (если я не прав, то прошу прощения), что Вы имеете в виду необходимость какой-то общей формулировки для подобного "выхода". А теоретических проблем с этим, как раз нет... Конечно, там и нет таких приятных приближений, как Б-О (или же есть и я о них не знаю, или же там действительно можно что-то поискать), но всё же считать и работать можно.
[ Post made via Android ] Изображение
Сравнение с экспериментом показывает, что все эти квантовохимические модели есть бессмысленное написание букв. Попытки обойти принципиальные положения квантовой механики ни к чему хорошему не приводили

[ Post made via Android ] Изображение
После отстоя требуйте долива

VTur
Сообщения: 7360
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение VTur » Пн июн 20, 2016 11:55 pm

Ряд, в который нужно разлагать точный функционал известен. Только он расходится, он даже не сходится асимптотически. Хотя все асимптотики известны.
Дело в исходных допущениях

[ Post made via Android ] Изображение
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 655
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)

Сообщение madschumacher » Вт июн 21, 2016 9:06 am

VTur писал(а):
Сравнение с экспериментом показывает, что все эти квантовохимические модели есть бессмысленное написание букв. Попытки обойти принципиальные положения квантовой механики ни к чему хорошему не приводили
Можно пожалуйста уточнить, что за эксперименты и почему квант.-хим.расчеты обходят принципиальные положения квантовой механики? Мне очень интересно.

А если Вы про Б-О, то оно вполне себе обосновано т.н. адиабатической теоремой Борна-Фока.

[ Post made via Android ] Изображение
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя