Tensorzerlegung von Coupled Cluster-Amplituden mit hohen Anregungsordnungen für die Berechnung von Grundzustandsenergien. Automatische Codeerzeugung

• Antragsteller: Dr. Daniel Kats
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189789310

Wir werden einen neuen Ansatz zur elektronischen Strukturtheorie basierend an Tensorzerlegung von Coupled Cluster-Amplituden entwickeln. Coupled Cluster-Methoden wurden zum Standardwerkzeug für ab initio-Berechnungen von Energien und Eigenschaften molekularer Systeme. Aber auch mit effizienten lokalen Implementierungen ist es kaum möglich Grundzustandsenergien von großen Molekülen mit höherer Qualität als Coupled Cluster mit Singles, Doubles und störungstheoretisch gerechneten Tripels (CCSD(T)) zu berechnen. Die Hauptprobleme dabei sind die Anzahl von Amplituden, die in iterativen Methoden gespeichert werden müssen (im Fall von lokalen Methoden muss auch die störungstheoretische Tripels-Korrektur iterativ gerechnet werden), und hoher Programmieraufwand, der erforderlich ist, um diese Methoden effizient zu implementieren. Im Rahmen dieses Projekts wird ein neues Verfahren zur Tensorzerlegung an die Coupled Cluster-Amplituden jenseits des CCSD(T)-Niveaus angewendet. Die Anzahl der resultierenden Amplituden ist klein und diese Größen sind dann viel einfacher zu handhaben. Anschließend werden die Genauigkeit und Effizienz der neuen Methoden überprüft. Ein automatischer Codeerzeuger ist wichtig, um schnell diese Methoden implementieren zu können, und wird Teil des Projekts sein. Die neuen Methoden werden es ermöglichen, hochgenaue Grundzustandsenergien zu berechnen, die z. B. in der Thermochemie und Studien der chemischen Reaktivität benötigt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Fred Manby