Электронное строение: вчера, сегодня и завтра квантовой химии
Химический факультет

Курс ориентирован на слушателей с естественнонаучных факультетов – всех тех, кто (хотя бы в минимальном объеме) знаком с основами квантовой механики и кому интересны базовые концепции, применяемые при описании и изучении электронных состояний самых разных систем, от отдельных атомов, молекул и кластеров до фрагментов кристаллических структур. В зависимости от состава аудитории и пожеланий слушателей возможны вариации в представлении материала как в сторону более детального обсуждения физических особенностей моделей и математических уравнений (включая применимость тех или иных приближений и сопутствующих ограничений методов), так и в сторону более популярного изложения с акцентом на качественные особенности обсуждаемых подходов.

Курс отчасти перекликается, но кардинально отличается от стандартного учебного курса «Квантовая химия», который автор читал на протяжении ряда лет на химическом факультете и записи которого доступны на youtube-канале и в приложении teach-in. Будут рассмотрены концепции, лежащие в основе ныне широко распространенных методов описания электронного строения молекул; освещены их достоинства, недостатки, области применения и ограничения; проведено их сопоставление с точки зрения эффективности вычислительных алгоритмов. Будут очерчены вариации этих методов, нацеленные на повышение точности и устранение некоторых внутренних ограничений, а также проанализированы альтернативные (менее известные) подходы к описанию электронного строения. В завершение будут рассмотрены перспективы применения машинного обучения в сочетании с идеологией квантового Монте-Карло.