Применение современных технологий обеспечивает высокую точность определения молекулярных энергий и электронной плотности, революционизируя область квантовой химии и способствуя развитию новых фармацевтических и энергетических продуктов.
Используя современные алгоритмы машинного обучения, ученые Гейдельбергского университета добились заметных результатов в вычислительной химии. Им удалось справиться с главной задачей современной квантовой химии — точное и надежное определение молекулярных энергий и распределений электронов с помощью орбитально-бесорбитального подхода. Этот подход отличается меньшей ресурсоемкостью и позволяет осуществлять расчеты для крупных молекулярных систем, пишет Phys.org.
Электронное распределение внутри молекулы определяет ее ключевые химические свойства, такие как стабильность, активность реакций и биологическая функциональность. Точный расчет электронного распределения и соответствующих энергий лежит в основе множества приложений, включая разработку лекарственных препаратов, аккумуляторов, фотокатализаторов и высокоэффективных материалов для энергетики.
В квантовой химии молекулы обычно рассчитывают с помощью теории функционала плотности, которая позволяет определять важные физико-химические свойства молекул без прямого вычисления сложной квантовомеханической волновой функции. Здесь ключевым параметром выступает электронная плотность, что облегчает и ускоряет расчеты. Орбитально-бесорбитальный подход теоретически выглядит многообещающим, но долгое время считался непригодным из-за склонности давать неверные или неустойчивые результаты даже при незначительных ошибках в расчете электронной плотности.
Источник: hi-tech.mail.ru