Описание:Курс ориентирован на слушателей с естественнонаучных факультетов – всех тех, кто знаком с основами квантовой механики и кому интересно, как эта теория позволяет описывать и предсказывать особенности электронного строения и свойства самых разных систем и оценивать их реакционную способность. В зависимости от состава аудитории и пожеланий слушателей возможны вариации в представлении материала как в сторону его большей математической точности (с более детальным обсуждением некоторых уравнений, применимости тех или иных приближений и соответствующих ограничений методов), так и в сторону более популярного изложения с акцентом на качественные особенности обсуждаемых подходов.
Курс отчасти перекликается, но кардинально отличается от стандартного учебного курса «Квантовая химия», который автор читал на протяжении ряда лет на химическом факультете и записи которого доступны на youtube-канале и в приложении teach-in. Будут рассмотрены концепции, лежащие в основе ныне широко распространенных методов квантовой химии; освещены их достоинства, недостатки, области применения и ограничения. Будут очерчены вариации этих методов, нацеленные на повышение точности и эффективности соответствующих расчетов, а также проанализированы альтернативные подходы к описанию электронного строения. Завершит этот блок курса представление о перспективных методах, основанных на идеологии квантового Монте-Карло и искусственных нейросетей. Общетеоретическая часть курса будет дополнена анализом прикладных аспектов, в частности, будут затронуты вопросы оценки реакционной способности, расчета констант равновесия и констант скоростей реакций в рамках статистической механики, а также освещены методы молекулярной динамики (как классической, так и неэмпирической), позволяющие проследить за динамической эволюцией системы в зависимости от ее начального состояния.