First-principles simulations of water on the basis of quantum Monte Carlo and fragment molecular orbital methods

基于量子蒙特卡罗和碎片分子轨道方法的水的第一性原理模拟

基本信息

批准号：
23540451
负责人：
TANAKA Shigenori
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

Ab initio, first-principles simulation methods for describing the correlational and thermodynamic properties of water systems have been developed. The quantum Monte Carlo (QMC) method, the fragment molecular orbital (FMO) method, and the reference interaction site model (RISM) combined with the density functional theory were employed for the simulations. The QMC method is useful for the accurate descriptions of the electronic state and the nuclear quantum effect of molecular systems. The FMO method enables us to perform ab initio calculations of the electronic state of large molecular systems with high accuracy. The RISM method was used to carry out the statistical-mechanical description of intermolecular correlations of liquid water. Through the novel developments of these simulation methods and their combinations, we have been led to a status where it is possible to perform highly parallelized, first-principles simulations for water systems on high-performance supercomputers.

从头开始，已经开发了用于描述水系统的相关性和热力学特性的第一原理模拟方法。量子蒙特卡洛（QMC）方法，片段分子轨道（FMO）方法和参考相互作用位点模型（RISM）与密度功能理论结合使用。 QMC方法可用于对电子状态的准确描述和分子系统的核量子效应。 FMO方法使我们能够以高精度对大分子系统的电子状态进行较高的开始计算。 RISM方法用于执行液态水间分子间相关性的统计机械描述。通过这些仿真方法及其组合的新开发，我们被导致了一个地位，可以在高性能超级计算机上对水系统进行高度平行的第一原理模拟。

项目成果

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科研奖励数量（0）

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专利数量（0）

Development of the Four-Body Corrected Fragment Molecular Orbital (FMO4) Method

四体校正片段分子轨道（FMO4）方法的发展

DOI：
10.1016/j.cplett.2011.12.004
发表时间：
2012
期刊：
Chemical Physics Letters
影响因子：
2.8
作者：
T.Nakano;Y.Mochizuki;K.Yamashita;C.Watanabe;K.Fukuzawa;K.Segawa;Y.Okiyama;T.Tsukamoto;S.Tanaka
通讯作者：
S.Tanaka

Structure-Based Drug Design with the Fragment Molecular Orbital Method

使用片段分子轨道方法进行基于结构的药物设计

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
高見利也;下川倫子;藤崎弘士;小林泰三;S. Tanaka
通讯作者：
S. Tanaka

特にありません。

没什么特别的。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Modeling of peptide - silica interaction based on four-body corrected fragment molecular orbital (FMO4) calculations

基于四体校正片段分子轨道 (FMO4) 计算的肽 - 二氧化硅相互作用建模

DOI：
10.1016/j.cplett.2013.02.020
发表时间：
2013
期刊：
Chemical Physics Letters
影响因子：
2.8
作者：
P. Muller;F. Leroy;F. Cheynis;Y. Saito and E. Bussmann;S. Tanaka and M. Nakano;A. Nakahara;松岡千博;高橋公也;Y. Okiyama
通讯作者：
Y. Okiyama

第一原理シミュレーションによる生体高分子の電子状態・ダイナミクス・輸送特性の解析

使用第一原理模拟分析生物聚合物的电子态、动力学和输运特性