Перспективные направления квантовой химии
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Актуальные темы в химической физике (провокация)
Добрый день Всем!
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 ).
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.
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?
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 ).
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.
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?
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
Точный функционал плотности бы уже
[ Post made via Android ]
[ Post made via Android ]
Make quantum chemistry, not war
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
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.
Fixed nodes DMC в таком виде чтоб каждый расчет в нем не был бенчмарком.
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.
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
+1Гесс писал(а):DFT-MD для систем от сотен атомов в разумное время.
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
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 ]
[ Post made via Android ]
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
Автоматический выбор активного пространства для casscf?
[ Post made via Android ]
[ Post made via Android ]
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
А как же protein folding?
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.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...
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
Ага. Проблема жуть.eFo писал(а):А как же protein folding?
Кст, Оганов обещал со своим Успехом взяться... Интересненько...
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?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.
[ Post made via Android ]
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
Корректный выход за пределы Борна-Оппенгеймера
[ Post made via Android ]
[ Post made via Android ]
После отстоя требуйте долива
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
Вы серьезно или прикалываетесь?VTur писал(а):Корректный выход за пределы Борна-Оппенгеймера
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 ]
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
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.
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
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
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 )
2. Дешевая и сердитая квантовая химия. Понятно, что считать полный MCSCF или CCSDT(Q) (даже для вакуума) можно только для чего-то очень небольшого. А людям нужна поэзия на...ы огромные крокодилы (да еще и в воде или каком-нибудь другом протонном растворителе и хорошо если еще без какого-нибудь атома(ов) металла 20+-го периода, сопряженного с огромной ароматической системой ). В общем, такие работы вроде делаются, но это пока высший пилотаж (в основном из-за правильного сочетания цена/качество для расчета).
Наверное, для 2го было бы хорошем решением:
- DOI:
http://dx.doi.org/10.1039/C6CC02284G
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 )
2. Дешевая и сердитая квантовая химия. Понятно, что считать полный MCSCF или CCSDT(Q) (даже для вакуума) можно только для чего-то очень небольшого. А людям нужн
Наверное, для 2го было бы хорошем решением:
Shorku писал(а):Точный функционал плотности бы уже
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
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.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.
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
А вот дешевизны и простоты никто тут не обещал вроде быmadschumacher писал(а): Наверное, для 2го было бы хорошем решением:Shorku писал(а):Точный функционал плотности бы уже
Make quantum chemistry, not war
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
Ну надежды то пока есть (иначе б DFT так не пилили)... Хотя надежд на точный функционал с каждым годом все меньше и меньше... Видимо, все давно смирились.Shorku писал(а):А вот дешевизны и простоты никто тут не обещал вроде бы
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
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.madschumacher писал(а): Ну надежды то пока есть (иначе б DFT так не пилили)... Хотя надежд на точный функционал с каждым годом все меньше и меньше... Видимо, все давно смирились.
Make quantum chemistry, not war
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
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. 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.
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
Сравнение с экспериментом показывает, что все эти квантовохимические модели есть бессмысленное написание букв. Попытки обойти принципиальные положения квантовой механики ни к чему хорошему не приводилиmadschumacher писал(а):Вы серьезно или прикалываетесь?VTur писал(а):Корректный выход за пределы Борна-Оппенгеймера
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 ]
[ Post made via Android ]
После отстоя требуйте долива
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
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 ]
Дело в исходных допущениях
[ Post made via Android ]
После отстоя требуйте долива
- madschumacher
- Сообщения: 883
- Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm
Re: Актуальные темы в химической физике (провокация)
Можно пожалуйста уточнить, что за эксперименты и почему квант.-хим.расчеты обходят принципиальные положения квантовой механики? Мне очень интересно.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
А если Вы про Б-О, то оно вполне себе обосновано т.н. адиабатической теоремой Борна-Фока.
[ Post made via Android ]
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 14 гостей