QBQ5790: Estrutura Eletrônica Molecular Fortemente Correlacionada

Disciplina de pós-graduação ministrada pelo Prof. Sandeep Sharma (University of Colorado Boulder, EUA) em língua inglesa de 21 a 25 de Maio/2018 no IQ-USP.

 

Horário e sala:

  • 9:00-12:00 na Sala A2, prédio Queijinho. Exceto terça-feira, na sala 04 do Bloco 6;
  • 14:00-17:00 no Lab. Multimídia, Bloco 1 superior.
  • Grupo foto 1 e foto 2.

 

Avaliação: Exercício individual para entrega até 11/junho. Escolha uma molécula diatômica (homo ou heteroatômica, com átomos com Z>3), com distância interatômica compatível com a formação de uma ligação química. Determine a energia   eletrônica de dissociação da ligação. Ou seja, você deverá fazer pelo menos duas contas, uma com a molécula original e outra com cada átomo isolado. Compare os resultados obtidos com pelo menos dois dos seguintes métodos de cálculo abordados durante o curso: MCSCF, DMRG e SHCI. Utilize espaços ativos diferentes e comente os resultados. Todos cálculos deverão ser feitos com os programas PYSCF, BLOCK e/ou DICE. Para entrega do exercício por email, envie o script em Python usado para o cálculo e a saída (output) gerada, acrescentada dos devidos comentários.

 

Notas teóricas:  Dia 1Dia 2, Dia 3 coberto pelo paper do SHCI e Dia 4;

 

Seções práticas (Jupyter notebooks):

Os alunos poderão utilizar seus próprios laptops parar rodar os exercícios e exemplos práticos. Também será possível usar os computadores de nosso Lab. Multimídia (com Ubuntu Linux), mas estes são equipamentos antigos. Os exercícios serão dados em linguagem Python e os seguintes códigos deverão estar instalados (problemas na instalação serão sanados na primeira aula e durante curso):

 

Conteúdo:
O mini-curso abordará teoria e prática de metodologias avançadas em química quântica para cálculo de estrutura eletrônica multiconfiguracional. Em particular, o grupo de renormalização da matriz densidade (DMRG) e métodos semi-estocásticos modernos serão apresentados. Segue abaixo o programa tentativo, junto de algumas referências ilustrativas:

  • Função de onda DMRG e seu algoritmo de otimização (ref);
  • Aspectos práticos: simetria molecular e de spin, ordenamento dos orbitais, convergência, etc (ref);
  • Resgate da correlação dinâmica em funções de onda DMRG;
  • Aproximações semi-estocásticas e pertubativas (QMC, SHCI, ref);
  • Contribuições relativísticas;
  • Aplicação em complexos de metais de transição (ref);
  • Exemplos práticos com a interface PySCF e os programas BLOCK e DICE;

Alguma familiaridade dos alunos com a linguagem da segunda quantização e com métodos de função de onda pós-Hartree-Fock (CI, etc) é desejável, mas não é obrigatória.

 

Inscrições:
Alunos de pós-graduação da USP interessados devem se dirigir as suas seções de pós-graduação e informar o código da disciplina (QBQ5790) para efetuar a matrícula.

Alunos de outras universidades devem se matricular como alunos especiais. Para tanto, devem ter concluído a graduação e entregar presencialmente na secretaria de pós-Graduação do IQ-USP a ficha de inscrição e a relação de documentos nela descrita. A documentação pode ser entregue no primeiro dia de aula, mas um pedido de inscrição deve ser enviado antes para o email abaixo para reserva de vaga.

O curso também é aberto a pesquisadores e pós-docs. Inscrições, dúvidas ou comentários podem ser enviados ao Prof. Guilherme M. Arantes no email garantes (at) iq.usp.br.

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