Российские ученые построили мост между квантовым и классическим мирами
Исследователи из Кольского научного центра РАН решили одну из фундаментальных проблем теоретической химии. Чтобы точно описать поведение атомов в молекуле, нужна квантовая механика, но расчеты становятся невозможно сложными даже для современных суперкомпьютеров.
Препятствие:
Десятилетиями ученые пытались найти золотую середину с помощью полуклассических методов, которые используют классические траектории частиц, но добавляют к ним квантовые поправки. Проблема в том, что один из самых популярных таких методов — пропагатор Германа-Клука — работает отлично в теории, но на практике требует большого количества вычислений из-за сложных математических расчетов.
Научный результат:
Авторы усовершенствовали существующую технику фильтрации, связав размер вычислительных ячеек с числом траекторий так, что метод теперь автоматически настраивается на нужную точность. При малом числе траекторий он дает быстрое приближенное решение, а при увеличении их числа строго переходит к эталонному методу Германа-Клука.
Новый подход особенно хорошо работает в хаотических системах, где традиционные методы просто ломаются и выдают бессмысленные результаты. Это открывает путь к более реалистичному моделированию химических реакций и молекулярных процессов, которые раньше были недоступны для точных расчетов.
