Tensor Train Methods for Simulations of Photoinduced Reaction Dynamics

用于模拟光诱导反应动力学的张量训练方法

基本信息

  • 批准号:
    1900160
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-06-15 至 2023-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Victor Batista of Yale University is supported by an award from the Chemical Theory, Models and Computational Program in the Division of Chemistry to develop rigorous theoretical and computational methods to describe light-driven reaction rates. Such rates (dynamics) are studied after a molecule absorbs light from a laser, the sun, or another light source and reaches a high-energy state (it becomes "excited"). Professor Batista's methods are based on quantum mechanics - mathematical descriptions of the motion and interactions of subatomic particles, that consider packets of energy and the wave-particle duality of matter. A wide range of important chemical and biological processes are critically dependent on quantum mechanical effects. The systems and processes that the Batista group studies are relevant to new technologies for optical data storage and molecular electronic logic gates. The research program is integrated with the continued development of Wikichem, established by the Professor Batista and his co-workers to facilitate the dissemination of new teaching approaches, research findings, and software developments on the World Wide Web. Professor Batista also works with the Yale University's Science, Technology and Research Scholars (STARS) program to foster the participation of underrepresented minority students in the sciences.This research involves the development and implementation of truly transformative methods for simulations of nonadiabatic quantum dynamics, including methods based on tensor-train hierarchical Tucker decomposition and applications to photoinduced reactions explored by high-resolution gas-phase and solution spectroscopy. The projects include interdisciplinary collaborations between the Batista group (Yale University) and Nibbering (Max-Born Institute, Berlin, Germany) in a joint experimental and theoretical effort to characterize the nature of ultrafast photo-transduction mechanisms at the detailed molecular level.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
耶鲁大学的维克托巴蒂斯塔得到了化学系化学理论、模型和计算程序的支持,以发展严格的理论和计算方法来描述光驱动的反应速率。这种速率(动力学)是在分子吸收来自激光、太阳或其他光源的光并达到高能状态(它变得“兴奋”)后研究的。 巴蒂斯塔教授的方法是基于量子力学-亚原子粒子的运动和相互作用的数学描述,考虑能量包和物质的波粒二象性。许多重要的化学和生物过程都依赖于量子力学效应。巴蒂斯塔小组研究的系统和过程与光学数据存储和分子电子逻辑门的新技术有关。该研究计划与Wikichem的持续发展相结合,Wikichem由巴蒂斯塔教授和他的同事建立,以促进新的教学方法,研究成果和万维网上的软件开发的传播。 巴蒂斯塔教授还与耶鲁大学的科学,技术和研究学者(STARS)计划,以促进在科学中代表性不足的少数民族学生的参与。这项研究涉及非绝热量子动力学模拟的真正变革性方法的开发和实施,包括基于张量序列分层Tucker分解的方法,以及通过高分辨率气体探测器探索的光诱导反应的应用,相和溶液光谱学。这些项目包括巴蒂斯塔集团之间的跨学科合作(耶鲁大学)和Nibbering(马克斯波恩研究所,柏林,德国)在一个联合的实验和理论努力,以表征超快光的性质,该奖项反映了NSF的法定使命,并被认为值得通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查进行评估来支持的搜索.

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Two-dimensional Raman spectroscopy of Lennard-Jones liquids via ring-polymer molecular dynamics
通过环聚合物分子动力学研究 Lennard-Jones 液体的二维拉曼光谱
  • DOI:
    10.1063/5.0015436
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Zhengqing Tong;Pabl E. Videla;Kenneth A. Jung;Victor S. Batista;Xiang Sun
  • 通讯作者:
    Xiang Sun
Tensor-Train Split-Operator KSL (TT-SOKSL) Method for Quantum Dynamics Simulations
  • DOI:
    10.1021/acs.jctc.2c00209
  • 发表时间:
    2022-06-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Lyu, Ningyi;Soley, Micheline B.;Batista, Victor S.
  • 通讯作者:
    Batista, Victor S.
An exact imaginary-time path-integral phase-space formulation of multi-time correlation functions
多时间相关函数的精确虚时间路径积分相空间公式
  • DOI:
    10.1063/5.0137898
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Videla, Pablo E.;Batista, Victor S.
  • 通讯作者:
    Batista, Victor S.
Binding and Orientation of Carbamate Pesticides on Silica Surfaces
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcc.3c02312
  • 发表时间:
    2023-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    L. Bromley;Pablo E. Videla;Jerry L. Cartagena-Brigantty;Victor S. Batista;L. Velarde
  • 通讯作者:
    L. Bromley;Pablo E. Videla;Jerry L. Cartagena-Brigantty;Victor S. Batista;L. Velarde
Efficient Multiphoton Sampling of Molecular Vibronic Spectra on a Superconducting Bosonic Processor
  • DOI:
    10.1103/physrevx.10.021060
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    12.5
  • 作者:
    Christopher S. Wang;Jacob C. Curtis;B. Lester;Yaxing Zhang;Yvonne Y Gao;Jessica G. Freeze;V. Batista;P. Vaccaro;I. Chuang;L. Frunzio;Liang Jiang;S. Girvin;R. Schoelkopf
  • 通讯作者:
    Christopher S. Wang;Jacob C. Curtis;B. Lester;Yaxing Zhang;Yvonne Y Gao;Jessica G. Freeze;V. Batista;P. Vaccaro;I. Chuang;L. Frunzio;Liang Jiang;S. Girvin;R. Schoelkopf
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Victor Batista其他文献

Using mobile agents for parallel processing
使用移动代理进行并行处理
Parallel Computing over the Internet with Java
使用 Java 通过 Internet 进行并行计算
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Pedroso;Luís M. Silva;Victor Batista;Paulo Martins;Guilherme Soares;Telmo Menezes
  • 通讯作者:
    Telmo Menezes

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CCI Phase I: NSF Center for Quantum Dynamics on Modular Quantum Devices (CQD-MQD)
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    2124511
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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合作研究:稀锑化物III-氮化物纳米结构的带隙工程,用于高效稳定的光催化整体水分解
  • 批准号:
    1804077
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Studies of Ultrafast Phototransduction Reactions
超快光转导反应的研究
  • 批准号:
    1465108
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Studies of Ultrafast Phototransduction Reactions
超快光转导反应的研究
  • 批准号:
    1213742
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    1028066
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Studies of Ultrafast Phototransduction Reactions
超快光转导反应的研究
  • 批准号:
    0911520
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 50万
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    2007
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    $ 50万
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  • 批准号:
    0404191
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Matching Pursuit For Simulation of Quantum Processes
职业:量子过程模拟的匹配追求
  • 批准号:
    0345984
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

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利用A-Train卫星联合反演研究中国地区气溶胶直接辐射强迫的时空变化
  • 批准号:
    41975023
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Connected and Coordinated Train Operation and Traction Power Supply Systems (COOPS)
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NSF-BSF: CDS&E: Tensor Train methods for Quantum Impurity Solvers
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    2024
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    $ 50万
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    Continuing Grant
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量子优化的列车时刻表
  • 批准号:
    10107895
  • 财政年份:
    2024
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    $ 50万
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Realising the Potential of Census 2021 data in Northern Ireland: Engage, Inform and Train
实现北爱尔兰 2021 年人口普查数据的潜力:参与、提供信息和培训
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    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
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    Research Grant
RAPID: Monitoring microbial attenuation of toxins released following the East Palestine train derailment in Ohio
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    2325719
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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学科教育研究合作培养博士后
  • 批准号:
    2329292
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    10680769
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
Using a Novel Cross-cultural Platform to Train Social and Behavioral Sciences Undergraduates as Emerging Leaders in Best Research Practices
使用新颖的跨文化平台将社会和行为科学本科生培训为最佳研究实践的新兴领导者
  • 批准号:
    2328235
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
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    Standard Grant
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  • 批准号:
    2320998
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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知道了