Adaptive-Partitioning Multilayer Dynamics Simulations: 1. On-the-Fly Switch between Two Quantum Levels of Theory.
Adaptive-Partitioning Multilayer Dynamics Simulations: 1. On-the-Fly Switch between Two Quantum Levels of Theory.
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自适应分区多层动力学模拟：1。在理论的两个量子能级之间的动态切换。
DOI：
10.1021/acs.jctc.1c00556
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发表时间：
2021-09-14
影响因子：
5.5
通讯作者：
Lin H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mato J;Duster AW;Guidez EB;Lin H
我们建议推广以前开发的两层置换自适应分区QM/MM，重新分类为QM或MM的动态模拟中的飞行原子，多层自适应分区算法，使多层次的理论。在这项工作中，我们制定了两个新的算法，平滑插值两个QM（Q1和Q2）理论水平之间的能量。第一个“置换自适应分区”方案是基于加权多体扩展的潜力，在自适应分区QM/MM。非常规的和潜在的更有效的，第二个“内插自适应分区”方法采用炼金术QM计算与Q1/Q2-混合基集，福克矩阵，重叠矩阵。据我们所知，这是第一次，这样的炼金术计算进行QM，虽然他们经常在MM。测试计算水簇模型表明，这两个新的算法确实产生平滑的能量曲线时，水分子之间的Q1和Q2的转变。
We propose to generalize the previously developed two-layer permuted adaptive-partitioning QM/MM, which reclassifies atoms as QM or MM on-the-fly in dynamics simulations, to multi-layer adaptive-partitioning algorithms that enable multiple levels of theory. In this work, we formulate two new algorithms that smoothly interpolate the energy between two QM (Q1 and Q2) levels of theory. The first “permuted adaptive-partitioning” scheme is based on the weighted many-body expansion of the potential, as in the adaptive-partitioning QM/MM. Unconventional and potentially more efficient, the second “interpolated adaptive-partitioning” method employs alchemical QM calculations with Q1/Q2-mixed basis sets, Fock matrices, and overlap matrices. To our knowledge, this is the first time that such alchemical calculations are performed in QM, although they are routinely done in MM. Test calculations on water-cluster models show that both new algorithms indeed yield smooth energy curves when water molecules shift between Q1 and Q2.
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影响因子：
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作者：
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Field, Martin J.
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