Новым направлением в контроле химических реакций при помощи света, сейчас являются резонаторы, в первую очередь ИК. В них, за счёт эффектов квантовой электродинамики, возможно ускорение/замедление реакций, изменение путей, фотохимии, и всего такого.
И наконец, были представлены первые приемлемый экспериментальный результат: контроль скорости химической реакции в ИК-полости.
Статья, как водится, была опубликована в журнале "Наука" (без "Жизни"):
Wonmi Ahn et al.,
Modification of ground-state chemical reactivity via light–matter coherence in infrared cavities.
Science 380, 1165-1168 (2023).
DOI:10.1126/science.ade7147
Ну а пресс-релиз можно почитать на Phys.org:
https://phys.org/news/2023-06-theoretical-discovery-path-quantum-physics.html
И наконец, были представлены первые приемлемый экспериментальный результат: контроль скорости химической реакции в ИК-полости.
Статья, как водится, была опубликована в журнале "Наука" (без "Жизни"):
Wonmi Ahn et al.,
Modification of ground-state chemical reactivity via light–matter coherence in infrared cavities.
Science 380, 1165-1168 (2023).
DOI:10.1126/science.ade7147
Ну а пресс-релиз можно почитать на Phys.org:
https://phys.org/news/2023-06-theoretical-discovery-path-quantum-physics.html
👍4
1/2
На днях вышла статья в PCCP под названием
"Describing nuclear quantum effects in vibrational properties using molecular dynamics with Wigner sampling"
(DOI: D3CP01007)
Когда мы думаем о начальных условиях молекулярной динамики, мы обычно имеем в виду Максвелл-Больцмановское (МБ) распределение. Для выбранной температуры мы берём и каждому атому приписываем скорость, согласно этому самому МБ распределению. С этим подходом есть одна большая проблема: мы совершенно ни в коем образе не учитываем квантовые ядерные эффекты, связанные с нелокальностью ядер. В результате, многие параметры, которые мы извлечём из такой молдинамики, например, средние амплитуды колебаний, будут сильно занижены относительно правильных значений. Особенно критично это для водородов, где амплитуды колебаний для O-H и C-H связей при 25°C могут быть занижены в два(!) раза, а ИК частоты сдвинуты в синюю область на сотни(!) обратных сантиметров. Иными словами, всякие переносы протона, которые изучаются в биосистемах методами классической молдинамики — это ещё то враньё, поскольку полученные результаты не учитывают квантовую природу самих протонов. Ну и при температуре = 0 K такой МБ-семплирование даст ровным счётом ничего, т.е. холодные системы в молдинамике симулировать нельзя.
Альтернативой МБ-семплированию является Вигнеровское семплирование. Для этого нам нужно получить квазираспределение Вигнера, функцию для координат и импульсов, которая кодирует квантовое состояние. В случае молекулярной динамики, для этого считают гармонические частоты, и для полученного гармонического потенциала строят соответствующую функцию Вигнера. У этого подхода очень большой плюс: он учитывает (хоть в какой-то степени) квантовую природу ядер. Минусом является то, что его можно применить только на первом шагу молдинамики, т.е. термостат, учитывающий квантовую природу ядер на таком подходе не построишь. Ну и считать и диагонализовать гессиан для больших систем — тоже затратное занятие.
На днях вышла статья в PCCP под названием
"Describing nuclear quantum effects in vibrational properties using molecular dynamics with Wigner sampling"
(DOI: D3CP01007)
Когда мы думаем о начальных условиях молекулярной динамики, мы обычно имеем в виду Максвелл-Больцмановское (МБ) распределение. Для выбранной температуры мы берём и каждому атому приписываем скорость, согласно этому самому МБ распределению. С этим подходом есть одна большая проблема: мы совершенно ни в коем образе не учитываем квантовые ядерные эффекты, связанные с нелокальностью ядер. В результате, многие параметры, которые мы извлечём из такой молдинамики, например, средние амплитуды колебаний, будут сильно занижены относительно правильных значений. Особенно критично это для водородов, где амплитуды колебаний для O-H и C-H связей при 25°C могут быть занижены в два(!) раза, а ИК частоты сдвинуты в синюю область на сотни(!) обратных сантиметров. Иными словами, всякие переносы протона, которые изучаются в биосистемах методами классической молдинамики — это ещё то враньё, поскольку полученные результаты не учитывают квантовую природу самих протонов. Ну и при температуре = 0 K такой МБ-семплирование даст ровным счётом ничего, т.е. холодные системы в молдинамике симулировать нельзя.
Альтернативой МБ-семплированию является Вигнеровское семплирование. Для этого нам нужно получить квазираспределение Вигнера, функцию для координат и импульсов, которая кодирует квантовое состояние. В случае молекулярной динамики, для этого считают гармонические частоты, и для полученного гармонического потенциала строят соответствующую функцию Вигнера. У этого подхода очень большой плюс: он учитывает (хоть в какой-то степени) квантовую природу ядер. Минусом является то, что его можно применить только на первом шагу молдинамики, т.е. термостат, учитывающий квантовую природу ядер на таком подходе не построишь. Ну и считать и диагонализовать гессиан для больших систем — тоже затратное занятие.
pubs.rsc.org
Describing nuclear quantum effects in vibrational properties using molecular dynamics with Wigner sampling
In this work we discuss the generally applicable Wigner sampling and introduce a new, simplified Wigner sampling method, for computationally effective modeling of molecular properties containing nuclear quantum effects and vibrational anharmonicity. For various…
🔥4👍1
2/2
Поэтому в вышеприведённой статье мы берём МБ-семплирование, Вигнеровское семплирование, и делаем большой бенчмарк этих двух методов для различных колебательно-зависимых наблюдаемых: колебательных сдвигов вращательных постоянных, ИК спектров, и даже фотоэлектронных спектров.
Но это ещё не всё. В ней мы вводим ещё один новый способ семплирования начальных (и не только!) условий молдинамики: упрощённое Вигнеровское семплирование (simplified Wigner sampling, SWS). По своей сложности к применению он соотвествует МБ-семплированию (гессианы считать не надо). Но в отличие от МБ, в SWS зашит принцип неопределённости Гейзенберга (Δx·Δp≥ħ/2), позволяющий восстановить квантовые ядерные эффекты (в какой-то мере).
Естественно, усидчивость на двух стульях (простоты и физичности) даётся не даром: в SWS появляется один свободный параметр, τ, имеющий размерность времени. По-сути, он регулирует неопределённость между каждой парой импульса и координаты. Но, хорошей новостью является то, что его можно найти, минимизируя температуру системы в зависимости от этого τ. Ну или, если совсем лень, по-ходу, выбор τ в диапазоне между 2 и 4 фемтосекундами является адекватным почти для всех молекулярных систем (пока я ещё не встречал примера обратного).
Само собой, раз SWS можно использовать многократно, мы ещё построили на основе этого семплирования и простенький квантовый термостат. Заменив в термостате Андерсена МБ-семплирование на SWS, мы получили квантовый термостат Андерсена.
Более подробно обо всём этом можно почитать в этой самой стататье в PCCP. Её препринт также доступен в репозитории ChemRxiv:
https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-xrdps-v2
Поэтому в вышеприведённой статье мы берём МБ-семплирование, Вигнеровское семплирование, и делаем большой бенчмарк этих двух методов для различных колебательно-зависимых наблюдаемых: колебательных сдвигов вращательных постоянных, ИК спектров, и даже фотоэлектронных спектров.
Но это ещё не всё. В ней мы вводим ещё один новый способ семплирования начальных (и не только!) условий молдинамики: упрощённое Вигнеровское семплирование (simplified Wigner sampling, SWS). По своей сложности к применению он соотвествует МБ-семплированию (гессианы считать не надо). Но в отличие от МБ, в SWS зашит принцип неопределённости Гейзенберга (Δx·Δp≥ħ/2), позволяющий восстановить квантовые ядерные эффекты (в какой-то мере).
Естественно, усидчивость на двух стульях (простоты и физичности) даётся не даром: в SWS появляется один свободный параметр, τ, имеющий размерность времени. По-сути, он регулирует неопределённость между каждой парой импульса и координаты. Но, хорошей новостью является то, что его можно найти, минимизируя температуру системы в зависимости от этого τ. Ну или, если совсем лень, по-ходу, выбор τ в диапазоне между 2 и 4 фемтосекундами является адекватным почти для всех молекулярных систем (пока я ещё не встречал примера обратного).
Само собой, раз SWS можно использовать многократно, мы ещё построили на основе этого семплирования и простенький квантовый термостат. Заменив в термостате Андерсена МБ-семплирование на SWS, мы получили квантовый термостат Андерсена.
Более подробно обо всём этом можно почитать в этой самой стататье в PCCP. Её препринт также доступен в репозитории ChemRxiv:
https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-xrdps-v2
🔥7
Недавно вышла* ещё одна статья:
"Metadynamics simulations with Bohmian-style bias potential"
J. Comput. Chem. 2023, 44( 21), 1771
DOI: https://doi.org/10.1002/jcc.27125
В ней описывается новая формулировка и интерпретация метадинамики. Подробнее про метадинамику можно узнать, например, отсюда, отсюда или отсюда, но если кратко, то это дополненная реальность обычной молдинамики: туда добавляется дополнительный времязависимый сдвиговый (bias-овский) потенциал, который создаёт "слепок" поверхности потенциальной энергии. И вот этот сдвиговый потенциал обычно интерпретируют через призму термодинамики и представляют как сумму гауссиановских распределений.
В новой же статье вводится альтернативная интерпретация. Есть такие формализм и интерпретация квантовой механики: теория Де Бройля-Бома. По этой теории, квантовые частицы двигаются классически в потенциале, который состоит из обычной потенциальной энергии и квантовом потенциале, который даётся волновой функцией. Ничего не напоминает? Собственно, отождествив квантовый потенциал со сдвиговым потенциалом в метадинамике, мы можем получить и альтернативное представление для сдвигового потенциала (как сумму перевёрнутых парабол), да ещё и новый способ интерпретации.
Естественно, имплементация для реакций разрыва связей, и численная демонстрация на реакциях переноса протона (см. рис. к посту) и диссоциации циклогексена (обратный Дильс-Альдер) прилагаются. 🙃
* - В открытом доступе, спасибо немецкому проекту DEAL!
"Metadynamics simulations with Bohmian-style bias potential"
J. Comput. Chem. 2023, 44( 21), 1771
DOI: https://doi.org/10.1002/jcc.27125
В ней описывается новая формулировка и интерпретация метадинамики. Подробнее про метадинамику можно узнать, например, отсюда, отсюда или отсюда, но если кратко, то это дополненная реальность обычной молдинамики: туда добавляется дополнительный времязависимый сдвиговый (bias-овский) потенциал, который создаёт "слепок" поверхности потенциальной энергии. И вот этот сдвиговый потенциал обычно интерпретируют через призму термодинамики и представляют как сумму гауссиановских распределений.
В новой же статье вводится альтернативная интерпретация. Есть такие формализм и интерпретация квантовой механики: теория Де Бройля-Бома. По этой теории, квантовые частицы двигаются классически в потенциале, который состоит из обычной потенциальной энергии и квантовом потенциале, который даётся волновой функцией. Ничего не напоминает? Собственно, отождествив квантовый потенциал со сдвиговым потенциалом в метадинамике, мы можем получить и альтернативное представление для сдвигового потенциала (как сумму перевёрнутых парабол), да ещё и новый способ интерпретации.
Естественно, имплементация для реакций разрыва связей, и численная демонстрация на реакциях переноса протона (см. рис. к посту) и диссоциации циклогексена (обратный Дильс-Альдер) прилагаются. 🙃
* - В открытом доступе, спасибо немецкому проекту DEAL!
👍4
Реклама! Питоновский ab initio молекулярно-динамический (МД) драйвер PyRAMD (пирамида).
О нём я уже писал, но теперь там появились и новые публикации, и новые фичи. В пакет, на данный момент, входят три программы.
1. BOMoND (Born-Oppenheimer Molecular Nuclear Dynamics). Это драйвер для обычной Борн-Оппенгеймеровской МД. Пока с термостатами не очень густо: только Берендсен и Андерсен. Но, их обоих можно сделать "квантовыми", использовав упрощённое Вигнеровское семплирование (SWS, см. тут).
2. BBBMTD (Bond-breaking Bohmian Metadynamics). Это уже драйвер для метадинамики разрыва связей. В доступности только одна коллективная координата, но её можно сделать произвольной линейной комбинацией любого числа межатомных расстояний. Можно вновь использовать SWS + добавлять Берендсовский термостат, чтобы избежать перегрева системы.
3. DissMD (Dissociation Molecular Dynamics). Это аналог Гриммовского пакета QCxMS, для моделирования масс-спектров, но с важными различиями. Во-первых, все модели (возбуждения, внутренней конверсии, распределения зарядов), в отличие от QCxMS взяты не левой пяткой с потолка, а имеют более чёткую физическую подоплёку. Во-вторых, DissMD сделана для моделирования масс-спектров от фотовозбуждения, именно такая модель туда и зашита (QCxMS в такое не умеет). В-третьих, там могут быть не только монокатионы, но и поликатионы (ди-, три-, тетра-, и т.д.). Причём, можно получать величины kinetic energy release. Вообще, в DissMD по задумке можно было делать и pump-probe моделирование, но в результате упрощения и удешевления некоторых из моделей, к сожалению, работает сейчас оно не так хорошо, как должно.
PyRAMD да данный момент умеет работать только в связке с xTB и ORCA 5.
Так что пробуйте, тестируйте :) Скачать саму PyRAMD можно из репозитория:
https://stash.desy.de/projects/PYRAMD
Также есть и мануал:
https://confluence.desy.de/display/CFA/PyRAMD
Ну и по вопросам использования/новых фич, можно обращаться ко мне напрямую.
О нём я уже писал, но теперь там появились и новые публикации, и новые фичи. В пакет, на данный момент, входят три программы.
1. BOMoND (Born-Oppenheimer Molecular Nuclear Dynamics). Это драйвер для обычной Борн-Оппенгеймеровской МД. Пока с термостатами не очень густо: только Берендсен и Андерсен. Но, их обоих можно сделать "квантовыми", использовав упрощённое Вигнеровское семплирование (SWS, см. тут).
2. BBBMTD (Bond-breaking Bohmian Metadynamics). Это уже драйвер для метадинамики разрыва связей. В доступности только одна коллективная координата, но её можно сделать произвольной линейной комбинацией любого числа межатомных расстояний. Можно вновь использовать SWS + добавлять Берендсовский термостат, чтобы избежать перегрева системы.
3. DissMD (Dissociation Molecular Dynamics). Это аналог Гриммовского пакета QCxMS, для моделирования масс-спектров, но с важными различиями. Во-первых, все модели (возбуждения, внутренней конверсии, распределения зарядов), в отличие от QCxMS взяты не левой пяткой с потолка, а имеют более чёткую физическую подоплёку. Во-вторых, DissMD сделана для моделирования масс-спектров от фотовозбуждения, именно такая модель туда и зашита (QCxMS в такое не умеет). В-третьих, там могут быть не только монокатионы, но и поликатионы (ди-, три-, тетра-, и т.д.). Причём, можно получать величины kinetic energy release. Вообще, в DissMD по задумке можно было делать и pump-probe моделирование, но в результате упрощения и удешевления некоторых из моделей, к сожалению, работает сейчас оно не так хорошо, как должно.
PyRAMD да данный момент умеет работать только в связке с xTB и ORCA 5.
Так что пробуйте, тестируйте :) Скачать саму PyRAMD можно из репозитория:
https://stash.desy.de/projects/PYRAMD
Также есть и мануал:
https://confluence.desy.de/display/CFA/PyRAMD
Ну и по вопросам использования/новых фич, можно обращаться ко мне напрямую.
❤2🔥2
Если я скажу, что при помощи чуть модифицированной масс-спектроскопии (МС) можно увидеть структуру молекулы, то вы наверное посчитаете меня за сумасшедшего. Но не тут то было! Это целая область экспериментальных исследований, которая называется Coulomb Explosion Imaging (визуализация кулоновского взрыва).
Собственно, кулоновский взрыв — это диссоциация молекулярного поликатиона на два катиона меньших зарядов. Простейшая реакция такого типа — это диссоциация дикатиона на два монокатиона:
(AB++) → (A+) + (B+).
При этом, при разрыве химической связи, между катионами-фрагментами возникает очень сильное кулоновское отталкивание, что разгоняет эти два фрагмента в противоположные стороны до гиганских скоростей. И вот эти скорости и можно увидеть во времяпролётной МС как вариацию времени прилёта. Но если сделать ещё хитрее, и приложить специальное электрическое поле, то можно получить т.н. спектроскопию картирования скоростей (velocity map imaging, VMI). В результате чего все скорости будут отображаться на экране в виде кругов, радиус которого будет соответствовать скорости соответствующего иона. Естественно, чтобы получить эти скорости, приходится снимать картинки индивидуальных времяпролётных пиков, и именно для этого используются самые быстрые фотокамеры в мире: PImMS (из Оксфорда) и TimePix (из ЦЕРНа), которые могут снимать фотографию раз в несколько наносекунд!
И вот из такой хитрой МС за счёт корреляций скоростей между различными фрагментами и можно увидеть структуру изначального фрагмента! Мало того, если проводить фемтосекундные эксперименты pump-probe спектроскопии, когда первый лазерный импульс (pump) производит ионизацию и развал молекулы, а второй лазерный импульс (probe) переводит ионы в новое ионное состояние, мы можем буквально увидеть процесс разрыва химической связи и разлёт фрагментов с шикарным разрешением.
Обо всём этом можно почитать в статье:
Molecular photodissociation dynamics revealed by Coulomb explosion imaging
Phys. Chem. Chem. Phys., 2023,
DOI https://doi.org/10.1039/D3CP01740K
Собственно, кулоновский взрыв — это диссоциация молекулярного поликатиона на два катиона меньших зарядов. Простейшая реакция такого типа — это диссоциация дикатиона на два монокатиона:
(AB++) → (A+) + (B+).
При этом, при разрыве химической связи, между катионами-фрагментами возникает очень сильное кулоновское отталкивание, что разгоняет эти два фрагмента в противоположные стороны до гиганских скоростей. И вот эти скорости и можно увидеть во времяпролётной МС как вариацию времени прилёта. Но если сделать ещё хитрее, и приложить специальное электрическое поле, то можно получить т.н. спектроскопию картирования скоростей (velocity map imaging, VMI). В результате чего все скорости будут отображаться на экране в виде кругов, радиус которого будет соответствовать скорости соответствующего иона. Естественно, чтобы получить эти скорости, приходится снимать картинки индивидуальных времяпролётных пиков, и именно для этого используются самые быстрые фотокамеры в мире: PImMS (из Оксфорда) и TimePix (из ЦЕРНа), которые могут снимать фотографию раз в несколько наносекунд!
И вот из такой хитрой МС за счёт корреляций скоростей между различными фрагментами и можно увидеть структуру изначального фрагмента! Мало того, если проводить фемтосекундные эксперименты pump-probe спектроскопии, когда первый лазерный импульс (pump) производит ионизацию и развал молекулы, а второй лазерный импульс (probe) переводит ионы в новое ионное состояние, мы можем буквально увидеть процесс разрыва химической связи и разлёт фрагментов с шикарным разрешением.
Обо всём этом можно почитать в статье:
Molecular photodissociation dynamics revealed by Coulomb explosion imaging
Phys. Chem. Chem. Phys., 2023,
DOI https://doi.org/10.1039/D3CP01740K
🔥6👍1
Ещё раз о ядерных квантовых эффектах, которых нет в обычной молекулярной динамике.
Недавно в JACS вышла статья от группы Олега Преждо из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе, в которой показывается, что недоучёт квантовых ядерных эффектов важен не только для всяких переносов протонов, но и для динамики твердотельных систем с тяжёлыми атомами. Если быть точно, для динамики носителей заряда в гибридных органо-неорганических перовскитов.
Короче, если сделать классическую и квантовую молдинамику этих систем, то время жизни носителей заряда в квантовом случае заметно больше, что приводит к тому, что эффективность излучетельных процессов выше на 40% во втором случае. Т.е., в классической молдинамике мы недоучитываем важные аспекты динамики. Хоть и кажется, что для тяжёлых элементов, где все эти заряды локализованы, квантовые ядерные эффекты не важны, их наличие в решётке для более лёгких элементов явно влияет на всю картину.
Более подробно, читайте саму статью:
"Nuclear Quantum Effects Prolong Charge Carrier Lifetimes in Hybrid Organic–Inorganic Perovskites"
J. Am. Chem. Soc. 2023,
https://doi.org/10.1021/jacs.3c04412
Статья приложена к посту, а картинка взята из статьи.
Недавно в JACS вышла статья от группы Олега Преждо из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе, в которой показывается, что недоучёт квантовых ядерных эффектов важен не только для всяких переносов протонов, но и для динамики твердотельных систем с тяжёлыми атомами. Если быть точно, для динамики носителей заряда в гибридных органо-неорганических перовскитов.
Короче, если сделать классическую и квантовую молдинамику этих систем, то время жизни носителей заряда в квантовом случае заметно больше, что приводит к тому, что эффективность излучетельных процессов выше на 40% во втором случае. Т.е., в классической молдинамике мы недоучитываем важные аспекты динамики. Хоть и кажется, что для тяжёлых элементов, где все эти заряды локализованы, квантовые ядерные эффекты не важны, их наличие в решётке для более лёгких элементов явно влияет на всю картину.
Более подробно, читайте саму статью:
"Nuclear Quantum Effects Prolong Charge Carrier Lifetimes in Hybrid Organic–Inorganic Perovskites"
J. Am. Chem. Soc. 2023,
https://doi.org/10.1021/jacs.3c04412
Статья приложена к посту, а картинка взята из статьи.
👍5
Кажется, мы начали забывать одно ругательное слово, которое было очень популярно в былые хорошие годы. И слово это...
НАНОТЕХНОЛОГИИ
Но, несмотря на забытие этого слова, нанотехнологии никуда не ушли, а всё прочнее вошли в нашу жизнь. Самые современные фотолитографические процессы работают с длинами волн в экстремальном ультрафиолете (~10 нм и меньше), что позволяет получать электронные схемы с характеристическим размером порядка этих самых длин волн (т.е. нанометрового диапазона). И т.д.
Даже квантовые точки тоже никуда не делись. Например, они используются как источники запутанных фотонов, в частности для создание квантовых защищённых каналов связи. Они же идут и во всякие метаматериалы, а также предлагаются даже кубиты на квантовых точках.
И вот, чтобы обо всём этом вспомнить, я предлагаю почитать статью из старого, но всё ещё замечательного журнала, основанного (о ужас!) Джорджем Соросом:
В.Я. Демиховский
"Квантовые ямы, нити, точки"
Соросовский образовательный журнал №5 (1997), стр. 80
В ней понятным языком рассказываются основы современных электронных технологий. PDF-ка приложена к посту. Приятного чтения.
P.S. Ну и как же тут не вспомнить замечательный хит 2011 года (можно вспомнить всё ещё хорошие годы), от замечательной ивановской группы Дискотека Авария. А Иваново, как мы знаем, это дом замечательных вузов, например ИГХТУ :)
https://youtu.be/hb-Vnc5Lxrk
НАНОТЕХНОЛОГИИ
Но, несмотря на забытие этого слова, нанотехнологии никуда не ушли, а всё прочнее вошли в нашу жизнь. Самые современные фотолитографические процессы работают с длинами волн в экстремальном ультрафиолете (~10 нм и меньше), что позволяет получать электронные схемы с характеристическим размером порядка этих самых длин волн (т.е. нанометрового диапазона). И т.д.
Даже квантовые точки тоже никуда не делись. Например, они используются как источники запутанных фотонов, в частности для создание квантовых защищённых каналов связи. Они же идут и во всякие метаматериалы, а также предлагаются даже кубиты на квантовых точках.
И вот, чтобы обо всём этом вспомнить, я предлагаю почитать статью из старого, но всё ещё замечательного журнала, основанного (о ужас!) Джорджем Соросом:
В.Я. Демиховский
"Квантовые ямы, нити, точки"
Соросовский образовательный журнал №5 (1997), стр. 80
В ней понятным языком рассказываются основы современных электронных технологий. PDF-ка приложена к посту. Приятного чтения.
P.S. Ну и как же тут не вспомнить замечательный хит 2011 года (можно вспомнить всё ещё хорошие годы), от замечательной ивановской группы Дискотека Авария. А Иваново, как мы знаем, это дом замечательных вузов, например ИГХТУ :)
https://youtu.be/hb-Vnc5Lxrk
YouTube
Дискотека Авария — НАНО-ТЕХНО (Официальный клип, 2011)
Официальный сайт группы — https://www.avariya.ru
Дискотека Авария в социальных сетях:
Instagram: https://www.instagram.com/diskotekaavariya
Алексей Рыжов:
https://www.instagram.com/alexeyryzhov
Алексей Серов:
https://www.instagram.com/alexeiserov
Вконтакте:…
Дискотека Авария в социальных сетях:
Instagram: https://www.instagram.com/diskotekaavariya
Алексей Рыжов:
https://www.instagram.com/alexeyryzhov
Алексей Серов:
https://www.instagram.com/alexeiserov
Вконтакте:…
👍3🔥1
Ни для кого не секрет, что квантовые компьютеры несут нам не только ужас от взлома всей нашей конвенциональной криптографии, но и счастье от возможности вычислять кучу новых вещей, нынее для нас на наших обычных компьютерах недоступных из-за жуткой стоимости расчётов.
И чтобы понимать, что творится в этом новом дивном мире, особенно в приложениях к квантовой химии, Даниель Клаудино из Оак Риджа (США) опубликовал замечательную статью в замечательном журнале "International Journal of Quantum Chemistry". Называется сий манускрипт "The basics of quantum computing for chemists", и этим всё сказано.
В этой статье (в открытом доступе!) с самого начала, ведётся изложение о том, как работают квантовые компьютеры, и как на них проводить вычисления (принципы работы алгоритмов). Очень полезно.
Claudino, D., Int. J. Quantum Chem. 2022, 122( 23), e26990.
https://doi.org/10.1002/qua.26990
И чтобы понимать, что творится в этом новом дивном мире, особенно в приложениях к квантовой химии, Даниель Клаудино из Оак Риджа (США) опубликовал замечательную статью в замечательном журнале "International Journal of Quantum Chemistry". Называется сий манускрипт "The basics of quantum computing for chemists", и этим всё сказано.
В этой статье (в открытом доступе!) с самого начала, ведётся изложение о том, как работают квантовые компьютеры, и как на них проводить вычисления (принципы работы алгоритмов). Очень полезно.
Claudino, D., Int. J. Quantum Chem. 2022, 122( 23), e26990.
https://doi.org/10.1002/qua.26990
👍5
Прикольная штука. Ильгиз Ибрагимов, создатель компании Elegant Mathematics, перевёл часть своей кандидатской диссертации на английский, выделив интересные математические подходы для эффективного решения уравнений Хартри-Фока, основанные на неравномерных сетках. А ещё (что главное), опубликовал это в открытом доступе на платформе ResearchGate.
Читаем, наслаждаемся, познаем непознанное.
Читаем, наслаждаемся, познаем непознанное.
🔥2
ICD — это не только нереализованный вариант компакт-диска, подходящий только для айпода. Это ещё и Interatomic/intermolecular Coulombic decay, очень интересный фотохимический процесс.
Представим, что мы зафигачили по атому/молекуле светом, в результате чего создали там электронную дырку. Если частота кванта света была достаточно большой, мы могли даже получить возбуждённое состояние, которое бы ещё могло дальше автоионизоваться, образовав какой-нибудь дикатион нашего атома/молекулы. Или не могло, но было всё равно высокоэнергетическим.
И вот представим, что рядом есть ещё какой-то атом или молекула. Так вот, существует процесс (или, физически-говоря, канал), когда это возбуждение может перекинуться на соседний атом/молекулу, в результате чего ионизуется уже сосед, и получившийся слабосвязанный дикатион счастливо разлетается на два монокатиона.
Подобные процессы, внезапно, оказываются важны, когда мы думаем про радиационную химию, или даже биохимию. Представим какую-нибудь биомолекулу. Если она поглотит квант ионизирующего излучения (например УФ квант от нашего Солнышка), то от такого энергетического пинка она просто ионизуется/развалится. Но если рядом есть ещё какие-то молекулы (например, окружающая водичка), то внезапно, это лишнее возбуждение можно скинуть на соседей, в результате чего молекула останется более-менее цела.
Но эти процессы не только умозрительны, их можно изучать и наблюдать, и это увлекательный детективный роман с кучей различных методов с переднего края науки: фотоэлектронная спектроскопия, корреляция между ионными импульсами, картирование скоростей, реакционные микроскопы, флуоресценция, и т.д. и т.п. А ещё есть теоретические расчёты этих процессов, короче дивный мир неизведанных знаний.
И обо всём этом можно узнать в не очень давнем обзоре в Chemical Reviews (в открытом доступе):
Interatomic and Intermolecular Coulombic Decay
Chem. Rev. 2020, 120, 20, 11295–11369
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00106
Представим, что мы зафигачили по атому/молекуле светом, в результате чего создали там электронную дырку. Если частота кванта света была достаточно большой, мы могли даже получить возбуждённое состояние, которое бы ещё могло дальше автоионизоваться, образовав какой-нибудь дикатион нашего атома/молекулы. Или не могло, но было всё равно высокоэнергетическим.
И вот представим, что рядом есть ещё какой-то атом или молекула. Так вот, существует процесс (или, физически-говоря, канал), когда это возбуждение может перекинуться на соседний атом/молекулу, в результате чего ионизуется уже сосед, и получившийся слабосвязанный дикатион счастливо разлетается на два монокатиона.
Подобные процессы, внезапно, оказываются важны, когда мы думаем про радиационную химию, или даже биохимию. Представим какую-нибудь биомолекулу. Если она поглотит квант ионизирующего излучения (например УФ квант от нашего Солнышка), то от такого энергетического пинка она просто ионизуется/развалится. Но если рядом есть ещё какие-то молекулы (например, окружающая водичка), то внезапно, это лишнее возбуждение можно скинуть на соседей, в результате чего молекула останется более-менее цела.
Но эти процессы не только умозрительны, их можно изучать и наблюдать, и это увлекательный детективный роман с кучей различных методов с переднего края науки: фотоэлектронная спектроскопия, корреляция между ионными импульсами, картирование скоростей, реакционные микроскопы, флуоресценция, и т.д. и т.п. А ещё есть теоретические расчёты этих процессов, короче дивный мир неизведанных знаний.
И обо всём этом можно узнать в не очень давнем обзоре в Chemical Reviews (в открытом доступе):
Interatomic and Intermolecular Coulombic Decay
Chem. Rev. 2020, 120, 20, 11295–11369
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00106
🔥3
Давненько у нас не было нашей заезженной рекламы.😈
Лучшая книга на свете!
"Современная теоретическая химия в современном изложении"
М.: URSS, 2022, 512 с., ISBN 978-5-9710-9773-0
Пять частей доступного, но всё же глубокого изложения основ квантовой и вычислительной химии.
Приобрести книгу можно на сайте издательства URSS, как в мягкой, так и в твёрдой обложке:
https://urss.ru/269374
Доступна также на Озоне и Вайлдберриз. А для ознакомления (чтобы не брать кота в мешке), по следующей ссылке можно скачать сырую и неотредактированную версию книги:
https://disk.yandex.ru/d/2F-aChJEYx3Oow
Гротескный же рекламый мульт, приуроченный к году выпуска книги, как обычно доступнен по ссылке.
P.S. по состоянию на несколько месяцев назад, работала и доставка за пределы РФ, в частности в страны ЕС.
Лучшая книга на свете!
"Современная теоретическая химия в современном изложении"
М.: URSS, 2022, 512 с., ISBN 978-5-9710-9773-0
Пять частей доступного, но всё же глубокого изложения основ квантовой и вычислительной химии.
Приобрести книгу можно на сайте издательства URSS, как в мягкой, так и в твёрдой обложке:
https://urss.ru/269374
Доступна также на Озоне и Вайлдберриз. А для ознакомления (чтобы не брать кота в мешке), по следующей ссылке можно скачать сырую и неотредактированную версию книги:
https://disk.yandex.ru/d/2F-aChJEYx3Oow
Гротескный же рекламый мульт, приуроченный к году выпуска книги, как обычно доступнен по ссылке.
P.S. по состоянию на несколько месяцев назад, работала и доставка за пределы РФ, в частности в страны ЕС.
urss.ru
Тихонов Д.С. / Современная теоретическая химия в современном изложении: Важнейшие концепции квантовой химии под одной обложкой
Данное пособие, состоящее из пяти частей, расскажет о методах теоретического исследования атомно-молекулярных систем. В первой части дается краткий набор сведений из классической, квантовой и статистической физики, а также из химической кинетики, необходимый…
❤3
Свежая круть от лаборатории Квантово-Химических расчетов в Институте Химфизика им. Н.Н. Семёнова.
Новая модель сольватации, опубликованная в JCTC! И судя по-всему существенно стабильнее, проще и производительнее предыдущих. И в коде реализовано.
Читаем, узнаем, используем на практике.
А вот где про это всё можно почитать: https://vk.com/@-221456203-solv-alternativnaya-model-solvatacii, а сама статья приложена к следующему посту.
Новая модель сольватации, опубликованная в JCTC! И судя по-всему существенно стабильнее, проще и производительнее предыдущих. И в коде реализовано.
Читаем, узнаем, используем на практике.
А вот где про это всё можно почитать: https://vk.com/@-221456203-solv-alternativnaya-model-solvatacii, а сама статья приложена к следующему посту.
VK
Solv: альтернативная модель сольватации
В группе квантово-химических расчетов ФИЦ ХФ РАН была разработана альтернативная континуумная модель сольватации (solv). Модель позволяет..
🔥1
— Т-т-ты чё, кислоту мне впариваешь?
— Это не кислота, не-е-е… Это СУПЕР-КИСЛОТА! И супероснование в придачу!
Пока одни глупые зайцы грызли кактус, изобретая дизайнерские наркотики, другие, умные, при помощи химической интуиции, Ынтеллекта и компьютера, изобретали дизайнерские суперкислоту и супероснование. И даже статью об этом опубликовали.
Ничем не сдержанный полёт фантазии, красивые картинки, вынос мозга и крутые результаты, всё это в замечательной статье
"Superhalogen and Superacid"J. Comput. Chem. 2019, 40, 2293– 2300.DOI: 10.1002/jcc.26007
А те, кто при свете Солнца прочтут и поймут всю статью полностью, получат дополнительные очки выработки витамина D в своём организме. Статья, как обычно, в приложении к посту.
P.S. А-а-атсохни, мазаяц...
— Это не кислота, не-е-е… Это СУПЕР-КИСЛОТА! И супероснование в придачу!
Пока одни глупые зайцы грызли кактус, изобретая дизайнерские наркотики, другие, умные, при помощи химической интуиции, Ынтеллекта и компьютера, изобретали дизайнерские суперкислоту и супероснование. И даже статью об этом опубликовали.
Ничем не сдержанный полёт фантазии, красивые картинки, вынос мозга и крутые результаты, всё это в замечательной статье
"Superhalogen and Superacid"J. Comput. Chem. 2019, 40, 2293– 2300.DOI: 10.1002/jcc.26007
А те, кто при свете Солнца прочтут и поймут всю статью полностью, получат дополнительные очки выработки витамина D в своём организме. Статья, как обычно, в приложении к посту.
P.S. А-а-атсохни, мазаяц...
🔥3
J Comput Chem - 2019 - Kulsha - Superhalogen and Superacid.pdf
1.8 MB
А вот и сама статья!
Хороший обзор на проблему ароматичности в химии. И подаётся с немного другой стороны, чем обычно это пропагандируется в нашей группе. 🙃
https://nplus1.ru/material/2023/07/10/smells-like-aromatic
https://nplus1.ru/material/2023/07/10/smells-like-aromatic
N + 1 — главное издание о науке, технике и технологиях
4N + 2
🔥5