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正確な理論合成化学の基礎となるシュレーディンガーレベルの量子化学の構築

构建薛定谔级量子化学作为精确理论合成化学的基础

基本信息

批准号：
22H02045
负责人：
中辻博
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Quantum Chemistry Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02045/
关键词：
シュレーディンガー方程式の正確な解法理論合成化学シュレーディンガー方程式 Scaledシュレーディンガー方程式 exact解に基づく量子化学理論の建設自由完員関数理論基底・励起状態 exactポテンシャル曲線 RKRポテンシャル量子化学の高精度化

项目摘要

Schroedinger equationは原子・分子からなる物質世界を支配する基礎方程式である。従って、この方程式の正確な解に基づく量子化学の建設は量子化学理論の目標でありまたその出発点でもある。にもかかわらず、多くの科学者の努力の結果むしろこの方程式は解けないとする悲観論が2000年まで大勢を占めていた。そんな中、中辻は2004年に世界で初めてこの方程式の一般解法・自由完員関数理論を発表し、その悲観論を打破し、理論に道筋をつけた。その後、我々は自由完員関数理論を更に有用な理論・方法論にすべく努力を続けてきた。今年度はその理論の完成に注力し、中辻理論の要でもあるScaled Schroedinger equationのscaling 関数 gの一般化に成功し、波動関数の高精度化とその容易化を同時に達成した。更に、完員関数の対角化のためのサンプリング理論としてlocal sampling法を導入し、その方法として逆変換（直接）法を共同研究者・中嶋とともに導入し、メトロポリス法の使用を避けrandomness errorを排除した。これは理性的サンプリング法ともいえる。これらの理論を使って、小さな2原子分子、Li2の基底・励起状態の９個のポテンシャル曲線を計算し、実験的に求められていたRKRポテンシャルと極めて高精度に一致することを示した。更に、CH+の基底・励起状態にも応用した。これらの結果から得られる理論的な安定構造、色々な振動状態の力の定数やその他のpotential　propertiesは実験値と何桁も一致し、従来の量子化学とはけた違いの高精度化が確認された。このように、我々の研究により量子化学は本来の高度な予言性を確立し、今後姿を変えて発展していくことが示唆される。その道を確実にし、更に発展させることが、次年度以降も本研究に課せられた使命である。

The Schroedinger equation する atoms · molecules らなる the material world を governs する fundamental equations である. 従って, この equation is のな solution right に base づく quantum chemistry のは quantum chemistry theory の target でありまたそので発 point もある. にもかかわらず, multiple くの science の effort のむしろこはの equations solution けないとする theory of sadness 観が 2000 まで trend を of めていた. そん, in な辻はに in 2004 at the beginning of the world でめてこの equation is の finish general solution, free member masato number theory を発 table し, その grief を break し観 theory, the theory に tao jin をつけた. After そそ, I found that the 々 liberalegal theory を is more に useful な theory · methodology にすべく efforts を続けてたたた. Our はその theory の complete に note し, の辻 in theory to でもある Scaled Schroedinger equation の scaling masato number g の generalization にし success, wave number of masato の high-precision とその is easy to change をに at the same time to achieve した. More に masato, the member number の cornification seaborne のためのサンプリング theory として local from を import し, その way として inverse variations in (direct) method を mutual researchers, Mr とともに import し, メトロポリのス method using を avoid け randomness error を exclude した. The rational サプリプリプリグググ method とグえるえるえるえる. をこれらの theory make って, small さな 2 molecules and atoms Li2 の basement, wound up state の nine のポテンシャをル curve calculation し, be o 験にめられていた RKR ポテンシャルと extremely めて consistent high precision にすることを shown した. For the に, CH+ <s:1> base · excited state に応応, use たた. これらの results から have られるな stable structure, the color of the theory of 々な vibrational state の force の destiny やその he の potentialproperties は be 験 numerical と truss も consistent し, 従 to の quantum chemistry とはけた violations いの precision turn が confirm された. このように, I 々の research により quantum chemistry はの originally highly な to say しを established, the future appearance を - えて発 exhibition していくことが in stopping される. その way を indeed be にし, more に発 exhibition させることもが, annual to drop this study lesson にせられた mission である.