Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые разработали математические методы для улучшения вычислительной эффективности в квантовой химии

∴ 156

Математические и алгоритмические разработки по этим направлениям необходимы для обеспечения детального изучения сложных молекул углеводородов, которые могут использоваться в качестве топлива, для двигателей внутреннего сгорания.

323

Существующие методы аппроксимации потенциальных функций энергии в квантовом масштабе требуют слишком большой вычислительной мощности и поэтому ограничены небольшими молекулами. Исследователи Sandia говорят, что их техника ускоряет квантово-механические вычисления и улучшит предсказания, сделанные в рамках теоретических моделей химии. Учитывая ускорение вычислений, эти методы потенциально могут быть применены к более крупным молекулам.

Вычислив энергию при меньшем геометрическом расположении, чем это обычно требуется, команда разработала вычислительно эффективные методы для аппроксимации потенциальных энергетических поверхностей. Для точной оценки энергии и частоты колебательных мод молекул требуется точное понимание потенциальных поверхностей энергии, ключевых элементов практически во всех расчетах квантовой динамики.

По сравнению с классическим методом Монте-Карло, стандартная рабочая модель на основе случайности для задач с высокой степенью интеграции, предсказала энергию и частоту молекул воды, как минимум в 1000 раз более эффективным способом, с точки зрения вычислений.

Сейчас ученые планируют применить методику в работе с более сложными соединениями, такими как бензол.

Филипп Дончев