search

quantum-ods / qmlcourse

Курс по квантовому машинному обучению
https://quantum-ods.github.io/qmlcourse/
Creative Commons Attribution 4.0 International
229 stars 31 forks source link

Лекция по квантовой химии #24

Closed SemyonSinchenko closed 3 years ago

SemyonSinchenko commented 3 years ago

Рассказать про задачи в целом и подходы. Особенно важно рассказать Hatri-Fock и coupled-cluster, так как очень хочется отдельной лекцией рассказать Unitary-Coupled-Cluster anzatz для VQE.

Текстовая лекция + видео.

zimka commented 3 years ago

Слушал курс по квантовой химии и DFT. Не то чтобы я его особо помню, но освежить будет наверное быстрее, чем кому-то с нуля ботать, так что буду рад поучаствовать.

SemyonSinchenko commented 3 years ago

@zimka @ismorphism Обсудите тогда, кто возьмет эту задачу?

zimka commented 3 years ago

Примерный план

  1. Что такое квантовая химия. Какие предсказания с ее помощью можно получить, какие - нельзя. Какие преимущества квантовой химии по сравнению с другими методами симуляции (молекулярная динамика/монте-карло, метод конечных элементов)

  2. Уравнение Шредингера для водорода - (без объяснений) оператор импульса, гамильтониан. Аналитическое решение, дискретный спектр энергий в решении, связь с наблюдаемым дискретным спектром водорода.

  3. Нерешаемость "в лоб" уравнения шредингера при увеличении количества электронов - атом гелия. Обменный потенциал, уравнения Хартри-Фока. Теория возмущений и самосогласованное поле. Определитель Слетера.

  4. Молекула водорода. Приближение Борна-Оппенгеймера, базис гауссиан.

  5. (Убрать?) Периодический потенциал, применение к кристаллической решетке.

  6. DFT: переход от волновой функции к плотности. Kohn-Sham equations. FFT для ускорения

  7. Coupled Cluster theory [?? я не знаю что это, но Семен просил; http://www.chem.helsinki.fi/~manninen/aqc2012/Session110412]

  8. Обзор нескольких статей. Например: ml для потенциалов DFT (https://arxiv.org/pdf/1802.07605.pdf). Обзор статей по ML-based Quantum Chemistry как

  9. Ну а drug design можно ввести как продолжение указанных выше результатов т.е. мы получаем точные модели, а потом их применяем для вычислений logP/D дескрипторов и энергий активации молекул. Тут можно вспомнить такую вот статью https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fchem.2018.00188/full

@ismorphism @SemyonSinchenko

zimka commented 3 years ago

С меня к 4 мая какой-то прототип лекции по 6 пункт включительно.

SemyonSinchenko commented 3 years ago

Про кристаллы и зонную теорию точно не надо.

В целом круто! Я дмал просто о чем-то - вводном, тобы подвести людей к

Но тут материала, кажется, на несколько лекций.

SemyonSinchenko commented 3 years ago

Парни, а может вы еще и больше возьмете?

То есть всю вот эту часть API: https://pennylane.readthedocs.io/en/stable/code/qml_qchem.html

Ну и топовые работы из Nature:

И физрева:

Можно на сам деле еще работ поискать. Я честно думал, что мы будем рассказывать VQE применительно к задачам комбинаторных оптов и, как вариант, спиноврй физики. Но с вами прямо новые возможности у нас появляются.

ismorphism commented 3 years ago

Всё это звучит круто и интересно, но надо оценить свои возможности. Я ближе к середине следующей недели смогу сказать, что я бы ещё взял.

zimka commented 3 years ago

Да, я тоже пожалуй сначала бы с этой лекцией разобрался в базовом варианте, а потом расширял план.

zimka commented 3 years ago

PR по self-consitent field https://github.com/SemyonSinchenko/qmlcourse/pull/76 @SemyonSinchenko @ismorphism