Wavepacket dynamics for the future: A general purpose HPC-compliant program.

面向未来的 Wavepacket 动力学:通用 HPC 兼容程序。

基本信息

  • 批准号:
    EP/G055270/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 44.59万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2009 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Wavepacket dynamics simulations solve the time-dependent Schroedinger equation directly and provide a visual description of a molecular system that can be easily related to high precision experiments such as laser spectroscopy and molecular beam scattering. They are, however, calculations that need large computer resources and are usually able to treat only a few (3-4) atoms. Various approximate solutions that can treat the dynamics of larger systems do exist, but usually at the cost of losing potentially crucial quantum information. A particularly powerful algorithm able to treat more than 4 atoms, yet converge on the exact result is the MCTDH method. The Heidelberg MCTDH package includes a coding of this algorithm that has already provided a number of benchmark calculations in various fields of chemical physics, particularly photochemistry. By exploiting modern computer architecture we will be able to access even larger systems, and thus push back the boundaries of computational chemistry.Computer clusters in which a number of multi-processor boards are connected together are becoming widespread in the scientific community. A computer program, however, needs to be written in a special way to take advantage of the architecture of these machines. In particular, resource-intensive parts of the program need to be parallelised . This means that different parts of the algorithm can be treated separately on different processors at the same time. The MCTDH program, however, is a serial program, executing commands one after another, and changes will need to be made to use the machines optimally. The proposed work is to update the code to treat its deficiencies. Not only will the MCTDH algorithm be parallelised to improve its efficiency, but also other methods will be implemented into the program to generate a more general code. The end result will be a program that can be used by non-specialists and that can grow with future developments in the field, in the waythat electronic structure programs such as Gaussian and Molpro can. This will move quantum dynamics forwards so that in the future much larger systems can be treated, including reactions inside proteins and in solution. These are problems which are currently well beyond the capabilities of any quantum dynamics program in existence and this would therefore represent a step change in the study of chemical reactions.
波包动力学模拟直接求解瞬态薛定谔方程,并提供分子系统的可视化描述,可以轻松地与激光光谱和分子束散射等高精度实验相关联。然而,它们是需要大量计算机资源的计算,并且通常只能处理几个(3-4)个原子。确实存在可以处理较大系统动力学的各种近似解决方案,但通常以丢失潜在的关键量子信息为代价。 MCTDH 方法是一种特别强大的算法,能够处理 4 个以上的原子,但仍能收敛到精确的结果。海德堡 MCTDH 软件包包括该算法的编码,该算法已经在化学物理(特别是光化学)的各个领域提供了许多基准计算。通过利用现代计算机体系结构,我们将能够访问更大的系统,从而突破计算化学的界限。由多个多处理器板连接在一起的计算机集群在科学界正在变得越来越普遍。然而,计算机程序需要以特殊的方式编写才能利用这些机器的体系结构。特别是,程序的资源密集型部分需要并行化。这意味着算法的不同部分可以同时在不同的处理器上单独处理。然而,MCTDH 程序是一个串行程序,一个接一个地执行命令,需要进行更改才能以最佳方式使用机器。建议的工作是更新代码以解决其缺陷。不仅MCTDH算法将被并行化以提高其效率,而且其他方法将被实现到程序中以生成更通用的代码。最终结果将是一个可供非专业人士使用的程序,并且可以随着该领域未来的发展而发展,就像 Gaussian 和 Molpro 等电子结构程序一样。这将推动量子动力学向前发展,以便在未来可以处理更大的系统,包括蛋白质内部和溶液中的反应。这些问题目前远远超出了现有任何量子动力学程序的能力,因此这将代表化学反应研究的一个阶跃变化。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Identification of a new electron-transfer relaxation pathway in photoexcited pyrrole dimers.
  • DOI:
    10.1038/ncomms11357
  • 发表时间:
    2016-04-21
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Neville SP;Kirkby OM;Kaltsoyannis N;Worth GA;Fielding HH
  • 通讯作者:
    Fielding HH
Two-dimensional vibronic spectroscopy of molecular aggregates: Trimers, dimers, and monomers.
分子聚集体的二维振动光谱:三聚体、二聚体和单体。
A reinterpretation of the electronic spectrum of pyrrole: a quantum dynamics study.
  • DOI:
    10.1063/1.4861223
  • 发表时间:
    2014-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Neville;Graham A. Worth
  • 通讯作者:
    S. Neville;Graham A. Worth
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Graham Worth其他文献

Graham Worth的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Graham Worth', 18)}}的其他基金

A Universal Approach for Solving Real-World Problems Using Quantum Dynamics: Coherent States for Molecular Simulations (COSMOS)
使用量子动力学解决现实世界问题的通用方法:分子模拟的相干态 (COSMOS)
  • 批准号:
    EP/X026973/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
Controlling photophysics and photochemistry via quantum superpositions of electronic states: towards attochemistry
通过电子态的量子叠加控制光物理和光化学:走向原子化学
  • 批准号:
    EP/T006560/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
Rational design of photoactive molecules using "black box" quantum dynamics simulations
使用“黑匣子”量子动力学模拟合理设计光活性分子
  • 批准号:
    EP/S028781/1
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
Developing the MCTDH Quantum Dynamics Code: Accurate Direct Dynamics of Non-Adiabatic Phenomena
开发 MCTDH 量子动力学代码:非绝热现象的精确直接动力学
  • 批准号:
    EP/K037943/2
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
Photoelectron spectroscopy in a liquid microjet: unravelling the excited state dynamics of photoactive proteins
液体微射流中的光电子能谱:揭示光活性蛋白质的激发态动力学
  • 批准号:
    EP/L005697/2
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
CCPQ: Quantum Dynamics in Atomic, Molecular and Optical Physics
CCPQ:原子、分子和光学物理中的量子动力学
  • 批准号:
    EP/M022544/2
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
CCPQ: Quantum Dynamics in Atomic, Molecular and Optical Physics
CCPQ:原子、分子和光学物理中的量子动力学
  • 批准号:
    EP/M022544/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
Photoelectron spectroscopy in a liquid microjet: unravelling the excited state dynamics of photoactive proteins
液体微射流中的光电子能谱:揭示光活性蛋白质的激发态动力学
  • 批准号:
    EP/L005697/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
Developing the MCTDH Quantum Dynamics Code: Accurate Direct Dynamics of Non-Adiabatic Phenomena
开发 MCTDH 量子动力学代码:非绝热现象的精确直接动力学
  • 批准号:
    EP/K037943/1
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant
Stark shifting the barrier to reaction: Control through using a strong laser field to shape the potential energy surfaces
彻底改变反应障碍:通过使用强激光场塑造势能面进行控制
  • 批准号:
    EP/G014124/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

面向复杂未来时变问题的新型递归神经动力学模型设计与研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于高精度时间离散公式与神经动力学的未来时变问题求解
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目
未来正负电子环形对撞机的若干束流物理效应研究
  • 批准号:
    11775238
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    84.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
当前和未来高能对撞机上的精确物理研究
  • 批准号:
    11575004
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
未来宽带无线移动通信环境下基于混沌神经网络的无线资源优化机制研究
  • 批准号:
    61301122
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

DISES: Co-produced modeling of socio-environmental dynamics of financialized forestlands and alternative future scenarios
DISES:共同制作的金融化林地社会环境动态模型和替代未来情景
  • 批准号:
    2205705
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Disrupting Dogma: Investigating LPS Biosynthesis Inhibition as an Alternative Mechanism of Action of Aminoglycoside Antibiotics
颠覆教条:研究 LPS 生物合成抑制作为氨基糖苷类抗生素的替代作用机制
  • 批准号:
    10653587
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
Multi-level intervention to promote healthy beverage choices among Navajo families
多层次干预促进纳瓦霍家庭选择健康饮料
  • 批准号:
    10776269
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
Elucidating the role of DCAF7 on hematopoietic stem cell maintenance
阐明 DCAF7 对造血干细胞维持的作用
  • 批准号:
    10785443
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
Washington University (WU) ROBIN Center: MicroEnvironment and Tumor Effects Of Radiotherapy (METEOR)
华盛顿大学 (WU) 罗宾中心:放射治疗的微环境和肿瘤效应 (METEOR)
  • 批准号:
    10715019
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.59万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了