![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
photon190573Что может неэмпирическая квантовая химия? Лет ...дцать назад сказали бы: почти ничего. В хорошей полуэмпирике может быть в неявном виде зашито-запараметризовано все, включая электронную корреляцию. И шо ви хочете с вашим Хартри-Фоком в минимальном базисе STO-3G? На более-менее серьезном уровне (офигеть каком серьезном: MP2/6-31G!) можно было посчитать что-то очень небольшое и без оптимизации геометрии. А в полуэмпирике можно было посчитать то, для чего имелись параметры. Нет параметров для атома Cl -- не считать вам хлорорганики. И куда бедному теоретику податься?
Счастье пришло, когда появлились первые программные реализации метода функционала плотности. Вот тут-то все и началось :) Воистину, Хоэнберг и Кон -- великие люди. И Нобелевка Кону весьма по делу была. Уравнения DFT оказались гораздо толерантнее к размеру задачи, а техники resolution of identity и density fitting (пока не спрашивайте, что это такое, всему свое время) позволили вообще сделать расчеты масштабируемыми как N3. К тому же и развитие программирования не стояло на месте, и эффективные (в частности, хорошо распараллеливаемые) алгоритмы сыграли свою роль.
А теперь назовите мне самую старую из ныне существующих квантовохимических программ. Правильно. Gaussian, творение еще одного нобелевского лауреата, Дж. Попла. Лет этой программе больше чем мне :) -- нехило так. DFT как метод появлился, кажется, в версии G92 (плоховато у меня с датами, могу ошибаться) и работал медленно даже на Cray. Но "обычная" неэмпирика была еще медленнее.
Самое классное в DFT было то, что этим методом можно было оптимизировать геометрии с отличным результатом. Для любых соединений, без оглядки на наличие параметров. Точность попадания в эксп. значения составляла сотые ангстрема, иногда даже лучше. И метод был практически black-box, т.е. задал функционал, задал базис -- и вперед. Как на мыльницу фотографировать :) результат гарантирован... ну, почти всегда :)
Что интересно, метод DFT очень быстро проделал путь от "нового, непроверенного" к "общепринятому". Кое-какие баги метода со временем пофиксили, с какими-то смирились до поры до времени. Про баги бывшие и существующие будет отдельный разговор.
Но простота использования оказалась в каком-то смысле хуже воровства. Использование DFT зачастую свелось к "нажми на кнопку -- получишь результат": какую-то структуру молекулы, какие-то орбитальки (благо средства визуализации тоже развивались на славу). А дальше-то что?
продолжение следует
Счастье пришло, когда появлились первые программные реализации метода функционала плотности. Вот тут-то все и началось :) Воистину, Хоэнберг и Кон -- великие люди. И Нобелевка Кону весьма по делу была. Уравнения DFT оказались гораздо толерантнее к размеру задачи, а техники resolution of identity и density fitting (пока не спрашивайте, что это такое, всему свое время) позволили вообще сделать расчеты масштабируемыми как N3. К тому же и развитие программирования не стояло на месте, и эффективные (в частности, хорошо распараллеливаемые) алгоритмы сыграли свою роль.
А теперь назовите мне самую старую из ныне существующих квантовохимических программ. Правильно. Gaussian, творение еще одного нобелевского лауреата, Дж. Попла. Лет этой программе больше чем мне :) -- нехило так. DFT как метод появлился, кажется, в версии G92 (плоховато у меня с датами, могу ошибаться) и работал медленно даже на Cray. Но "обычная" неэмпирика была еще медленнее.
Самое классное в DFT было то, что этим методом можно было оптимизировать геометрии с отличным результатом. Для любых соединений, без оглядки на наличие параметров. Точность попадания в эксп. значения составляла сотые ангстрема, иногда даже лучше. И метод был практически black-box, т.е. задал функционал, задал базис -- и вперед. Как на мыльницу фотографировать :) результат гарантирован... ну, почти всегда :)
Что интересно, метод DFT очень быстро проделал путь от "нового, непроверенного" к "общепринятому". Кое-какие баги метода со временем пофиксили, с какими-то смирились до поры до времени. Про баги бывшие и существующие будет отдельный разговор.
Но простота использования оказалась в каком-то смысле хуже воровства. Использование DFT зачастую свелось к "нажми на кнопку -- получишь результат": какую-то структуру молекулы, какие-то орбитальки (благо средства визуализации тоже развивались на славу). А дальше-то что?
продолжение следует
