Слухи о том, что в квантово-химическом пакете Priroda/ПРИРОДА появились дисперсионные поправки к DFT ходили уже пару лет. Пойманый около столовой Химфака МГУ Дмитрий Николаевич Лайков этот факт поддтверждал, но сказал, что пока не делает статью на эту тему, из различных соображений, не связанных с наукой. И вот наконец... на arXiv появился небольшой препринт за его авторством, посвящённый этой самой теме!
Итак:

Nonlocal van der Waals density functional made faster
Dimitri N. Laikov
arXiv:2511.04169
https://doi.org/10.48550/arXiv.2511.04169

Как и догадывались люди из появившихся на сайте Природы примеров входных и выходных файлов, в ней оказалась версия функционала VV10. Но из статьи оказывается, что там не оригинальная поправка Выдрова-Воорхиса, а её упрощённая и ускоренная версия, названная автором LPBEVVV. Больше подробностей в статье.

Приятного прочтения!

Каждый уважающий себя квантовый химик знает о бесконечном споре о том, что же такое настоящий метод ab initio (из первых принципов). Но общее ощущение сообщества состоит в том, что ab initio теория не должна содержать в себе эвристических или эмпирических соображений и/или экспериментальных данных. Иными словами, быть свободной от подгонометрии. Хотя подобная степень абстрактности практически никогда не достижима даже в самых продвинутых моделях, стандартные мультиреференсные методы учёта статической электронной корреляции, требующие выбора активного пространства едва ли попадают под ощущение настоящих ab initio подходов, несмотря на свою заявленную фундаментальность.

𝗔𝗰𝘁𝗶𝘃𝗲 𝗦𝗽𝗮𝗰𝗲 𝗙𝗶𝗻𝗱𝗲𝗿 (𝗔𝗦𝗙) от немецкого стартапа HQS Quantum Simulations -- это софт для автоматического (и воистину ab initio!) выбора активного пространства в мультиреференсных методах. Этот программный продукт удовлетворяет четырём критериям:

1. он генерирует орбитали (а не просто выбирает), которые служат хорошим стартовым приближением для CASSCF расчётов;
2. активное пространство строится автоматической процедурой, которая минимизирует участие пользователя в процессе, и таким образом максимизирует воспроизводимость проводимых расчётов;
3. автономность, когда выбор пространства делается исходя из самой задачи, а не из внешних соображений;
4. априорный характер процедуры: выбор пространства производится до самого расчёта.

Технически 𝗔𝗦𝗙 работает комбинируя несколько уровней дешёвых ab initio расчётов (Хартри-Фок, MP2, низкоточный DMRG-CI) и анализируя кумулянты и орбитальные энергии. ASF написан на языке Python, работает в связке с квантово-химическим пакетом PySCF, и является open-source кодом (хотя ещё не всё там доступно).

Особенно ASF полезен для спектроскопии, ведь нынешняя версия может работать с разными электронными состояниями и протестирована для электронных возбуждений, ответственных за УФ/видимое поглощение и испускание.

Ну и конечно же, поскольку HQS Quantum Simulations занимается квантовыми вычислениями, методы активного выбора пространства являются основными рабочими лошадками для квантовых алгоритмов типа VQE и QPE.

Сам софт доступен на GitHub:
https://github.com/HQSquantumsimulations/ActiveSpaceFinder

Почитать же во всех сочных подробностях о том, как 𝗔𝗰𝘁𝗶𝘃𝗲 𝗦𝗽𝗮𝗰𝗲 𝗙𝗶𝗻𝗱𝗲𝗿 работает можно в препринте на arXiv:

"Performance of Automatic Active Space Selection for Electronic Excitation Energies"
Reza G. Shirazi, Alexander Zech, Peter Pinski, Vladimir V. Rybkin
arXiv:2511.05732
DOI: 10.48550/arXiv.2511.05732

Помимо этого, HQS Quantum Simulations выпустили ещё два видео на YouTube! Первое из них рассказывает о самом софте, а второе показывает как работать с пакетом.

Приятного ознакомления с новым методом и программой, и приятных (наконец!) мультиреференсных расчётов!

Немного пятничной мудрости от наших подписчиков. И хорошей всем питницы!

Вот рандомный код. Что же он делает? Ответ через пару минут (см. последнюю картинку из той самой статьи).

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import random 

Nconf = 100
Ntrials = 20
x = np.arange(0, Nconf, 1)

#s = 1 + np.sin(2 * np.pi * t)

fig, ax = plt.subplots()
for n in range(0,Ntrials):
    y = np.sort([random.gauss() for i in range(0,Nconf) ])
    ax.plot(x, y)

ax.set(xlabel='conformer #', ylabel='energy',
       title='%i samples of %i conformers' % (Ntrials,Nconf)) 
ax.grid()

fig.savefig("%05i-%05i_random_conformers.png" % (Ntrials,Nconf)) 
plt.show()

Хотели бы вы по-быстрому узнать о том, что такое конформеры, хиральность, квантовая химия, газовая электронография, микроволновая/инфракрасная/фотоэлектронная спектроскопии? Или же хотели научиться устанавливать и пользоваться квантово-химическими пакетами xTB/CREST/ORCA?

Если хоть на один из этих вопросов ответ "да," то у меня для вас хорошая новость. Почти три года назад мы делали воркшоп по конформационному поиску и для него мы сделали небольшую методичку, которая бы кратко давала теорию по всем необходимым аспектам, давала тренировочные задания по компьютерной химии (естественно с ответами). И с тех пор мы никак не могли её довести до финального варианта и опубликовать.

И вот наконец это свершилось! Итак, представляю вам результат нашего труда:

The Hitchhiker’s Guide to the Conformational Search
Tikhonov, D. ; Sun, W. ; Xie, F. ; Berggoetz, F. E. L. ; Singh, H. ; Caliebe, S ; Schnell, M.
doi: 10.3204/PUBDB-2025-04761

Хоть с тех пор вышла уже шестая ORCA, да и xTB с CREST-ом тоже похорошели (стараниями в том числе и участников нашего чата), рекомендации по установки софта на Windows, Ubuntu и macOS остаются столь же актуальными, а задачи всё настолько же обучающими.

Приятного прочтения и изучения квантовой химии!

Скоро надвигается сессия, и студенты, что весь семестр ничего не делали, начинают искать источники информации, чтобы закрыть пробелы пропущенных лекций. 🫠

Мы здесь не будем (пока) рассказывать про хорошие книги по квантовой химии, но упомянем два альтернативных ресурса для изучения сложных вопросов.

1. Teach-in (не путать с группой-победителем Евровидения 1975 года!). Портал, где можно посмотреть видеозаписи лекций и семинаров из МГУ им. М.В. Ломоносова. В частности, там есть три курса по квантовой химии от проф. Ю.В. Новаковской, М.Г. Хреновой и Н.Ф. Степанова.

2. Если же хочется задать какие-то вопросы специалистам, то можно порекоммендовать форум dxdy. Там есть много специалистов, которые помогут разобраться в самых сложных вопросах (благо это очень легко сделать со встроенному редактору формул в LaTeX). А если непонятно что именно хочется спросить, то всегда можно покопаться в старых темах, например, в Избранном, где можно найти заверешённые дискуссии по разным интересным темам.

Удачи в изучении квантовой химии!

Глобальная оптимизация, в частности, глобальная оптимизация молекулярной структуры — это неведомый недостижимый зверь, подобный синей птице. Но тем не менее, у нас за многие годы накопилось множество эвристических подходов разной степени дороговизны и сложности, которые позволяют во многих случаях или находить глобальный минимум системы (если она не очень большая и сложная), или же потихоньку когда-то к нему приходить.

И вот в журнале вычислительной химии вышел свежий обзор всяких таких методов. История, иллюстрационные картинки, блок-схемы алгоритмов, и примеры применения, всё там есть.
Итак:

J. A. S. Alvarez and P. Calaminici
“A Review of Global Optimization Methods for Molecular Structures: Algorithms, Applications and Perspectives”
Journal of Computational Chemistry 46, no. 28 (2025): e70243
https://doi.org/10.1002/jcc.70243

Приятного прочтения!

Все мы любим бенчмарки разных DFT функционалов в разных прикладных задачах и вот появился ещё один.

На этот раз несчастными подопытными мышками для расчётчиков стали карбонилы металлов (марганца и рения). Люди сравнили кучу функционалов с результатами DLPNO-связанных кластеров и получили результат, что гибридные и чистые мета-GGA функционалы (TPSSh-D3zero, r2SCAN-D3BJ и r2SCAN-D4) работают точно и адекватно по вычислительной стоимости.

Сама статья вот:

V. Glitz, V. C. Port, E. Nordlander, R. A. Peralta, and G. F. Caramori,
“Choose Your Level Wisely: Assessing Density Functionals and Dispersion Corrections for Metal Carbonyl Compounds,”
Journal of Computational Chemistry 46, no. 27 (2025): e70245,
https://doi.org/10.1002/jcc.70245

Приятного прочтения!

👩‍🔬👨‍🔬Беларускія навукоўцы, даследчыцы і даследчыкі!

Пачаўся прыём заявак на Fulbright Visiting Scholar Program - праграму, што прапануе поўныя стыпендыі на правядзенне даследаванняў і/або выкладанне ва ўніверсітэтах ЗША цягам 3–6 месяцаў.

📝 Для ўдзелу неабходна

• Мець грамадзянства Беларусі
• Мець ступень кандыдата або доктара навук (аналаг PhD)
• Працаваць ва ўстановах вышэйшай адукацыі або ў даследчых арганізацыях (у тым ліку НДА) у Беларусі ці іншых краінах
• Добра валодаць англійскай мовай

🎓 Праграма прапануе

• Візавую падтрымку і аплату міжнародных пералётаў
• Штомесячную стыпендыю і магчымасць атрымаць дадатковыя выплаты для  членаў сям’і, калі яны далучаюцца да паездкі
• Медыцынскую страхоўку

🗓 Тэрмін падачы заяўкі 1 студзеня 2026 года

🔗https://apply.iie.org/fvsp2026

Больш пра праграму: https://www.belarus.americancouncils.org/fulbright-blr/fvsp

Пытанні: [email protected]

Вышла первая версия программы для управления миром процессами молекулярного моделирования - Mir Commander!

Уже реализованы:
- визуализация структур из файлов множества форматов,
- построение изоповерхностей из куб-файлов,
- интерактивное вычисление геом. параметров молекул,
- синхронные операции с множеством визуализаторов,
- сохранение изображений с огромным разрешением.

Заходи на сайт https://mircmd.com, смотри скриншоты и следи за новостями на нашем канале!

We are waiting for a new meeting in early January in the mountains. In the program:

1) Storytelling for Activists Laboratory - we will learn how to use a three-part structure to create strong, emotional and convincing presentations using examples of Hollywood films. Let's discuss how this tool works in activism: together we will analyze the selected plot and assemble one presentation.
2) A walk through the historical sites of the former anti-fascist struggle
3) Joint reading and discussion of the roadmap for the committee, formed as a result of several rounds of debates

Ждем на новую встречу в начале января в горах. В программе:

1) Лаборатория «Сторителлинг для активистов» - будем учиться использовать трехчастную структуру для создания сильных, эмоциональных и убедительных презентаций на примерах голивудских фильмов. Обсуждим, как этот инструмент работает в активизме: вместе разберем выбранный сюжет и собирем одну презентацию.
2) Прогулка по историческим места былой антифашисткой борьбы
3) Совместное прочтение и обсуждение дорожной карты для комитета, сформированной по итогам нескольких раундов дебатов.

Больше информации в Istagram.

Часто нам нужно достать примеры молекулярных структур, а потом их визуализировать. Где их брать? И чем визуализировать? Не руками же собирать?

И на оба эти вопроса есть ответы. В случае кристаллических структур, процитируем старенькую статью с Хабра:

⋅ Inorganic Crystal Structure Database (ICSD). Это не совсем про молекулы, там в основном можно найти структуры разных солей, металлов, керамики и т.д. Поддерживается эта база Карлсруэвским Технологическим Универом, поэтому доступ к ней платный и недешёвый. Но если что, сайт её.
⋅ Cambridge Structural Database (CSD). Пожалуй, самая большая кристаллографическая база в Мире. Почти миллион структур! В основном это органические и элементорганические молекулярные кристаллы. И эта база бесплатная! За доп. плату, конечно, можно получить клёвый опционал, типа поиска по нарисованной структуре молекулы, но это уже излишки. Сайт.
⋅ Crystallography Open Database (COD). Ну тоже какая-то база данных. Что там есть, я особо не знаю, но она, по крайней мере, существует. Сайт.
⋅ Ну и для тех, кого интересует биология, есть Protein Data Bank (PDB). Открытая база данных, откуда можно скачать структуры огромных и страшных белков (но в кристаллах). Сайт.

А вот и списочек (бесплатных!) визуализаторов:
⋅ UCSF Chimera
⋅ VMD
⋅ Jmol
⋅ Molden
⋅ Avogadro
⋅ Mir Commander
⋅ Rasmol

Приятного поиска структур и визуализаций!

P.S. Постик навеян недавно воскрешённой темой на форуме dxdy.

https://csd-web.ru/web/
Кстати здесь более 2 миллионов!)

А давайте мы расскажем вам о том, что вы будете делать следующим летом. Вы поедете в невероятно красивую Армению, чтобы участвовать в школе-конференции по вычислительной химии, где вы будете жить в палатке и наслаждаться невероятными видами, новыми знаниями, вкусной едой и приятной компанией. По крайней мере это то, чего хотелось бы нам, но будет это так или нет зависит, к сожалению, не только от нас.

Уже пару лет у некоторых из нас зреет идея сделать именно такой воркшоп. В России нет недостатка в замечательных мероприятиях такого рода, например, взять только «Вычислительные методы в материаловедении и химии», который крайний (четвёртый уже!) раз проходил на базе Вышки. Но идея наша заключалась в том, чтобы объединить студентов, аспирантов и научных сотрудников, живущих по обе стороны границы, и кто (по разным причинам) не может приехать в страны ЕС или в Россию.

Естественно, всё всегда упиралось в наличие денег… Разумеется, хотелось бы снять самый пафосный отель, заказать лобстеров и шампанское и предоставить каждому по новейшему макбуку, но в наших реалиях это не очень достижимо. Поэтому в качестве рабочего варианта был принят самый дешёвый - летний палаточный лагерь с готовкой и уборкой по графику (свежая оценка стоимости это порядка 3-4 тысяч евро). Ну и естественно, мы хотим полностью убрать оргвзнос, т.к. требовать денег со студентов ещё за это – это варварство. Собственно, проект этого мероприятия вы можете найти по ссылкам (на русском и на английском).

Взять финансирование в европейских фондах и организациях мы, к сожалению, не можем, т.к. 1) у нас нет никакого влияния; 2) кто вообще из них даст денег на такое в четвертый год полномасштабной войны? С российскими университетами и компаниями аналогичная история, плюс ещё санкции со стороны ЕС и США и внутренние запреты заграничных организаций, типа общества Гельмгольца, отсекут кучу участников. В частности, исходя из личного опыта участия без аффилиации в химической конференции в Армении в свой отпуск и за свои деньги (с полным оргвзносом, что в разы был больше, чем для российских участников), могу сказать, что не каждый на такое подпишется.

К сожалению, обращения к разного рода нежелательным организациям и иноагентам (единственным, кто в принципе мог бы финансировать) не привело ни к чему, ибо денег нет ни у кого. Последний оплот надежды на хоть какое-то официальное финансирование – это Академия наук Республики Армении, но пока там всё тоже не очень понятно. За свои деньги, к сожалению, проводить сейчас тоже нет возможности, т.к. будущее туманно, а прошлое мероприятие, из-за моих сильных организационных косяков, оставило заметную дыру в персональном бюджете, которая ещё не до конца затянулась.

Поэтому мы подумали, что если мы действительно хотим организовать наше мероприятие, то можно попробовать опереться на общество. Краудфандинг в данном случае мы отвергаем как возможность, т.к. мероприятие рассчитано на ограниченное число людей, а принцип “скидываются все, а едут некоторые счастливчики” в данном случае не кажется уместным (в отличие от того же медстрахования, где речь идёт о жизни и смерти людей). Поэтому думаем делать мерч, где за донаты жертвующий получает хоть что-то 🙂

В связи с этим, мы хотим оценить принципиальную возможность такого варианта и потенциальный финансовый выхлоп (заказывать его и рассылать всё равно будем сами за свои деньги). Поэтому просим вас пройти вот этот вот опрос:

https://forms.gle/gwpVa68Ww9SEcDwU7

Там же вы можете ещё оставить своё отношение, идеи и мнение обо всей этой затее. Если хотите, можете связаться и с нами лично, контакты есть в заявках по ссылкам выше.

Если вам кажется, что это хорошая идея, то можете поддержать это лайком, репостом и другими способами распространения.