Efficient DMRG-Based Methods for Advancing Polaritonic Chemistry in Strongly Correlated Regimes
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2025LU001
Main participants
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-335/2025-34
Alternative language
Project name in Czech
Efektivní výpočetní metody založené na DMRG pro polaritonickou chemii se silně korelovanými molekulami
Annotation in Czech
Cílem předkládaného projektu je ve spolupráci s našimi zahraničními partnery vyvinout obecnou masivně paralelní implementaci metody QED-DMRG, která umožní vysoce efektivní výpočty silně korelovaných nerelativistických i relativistických molekul v rezonančních kavitách a také jejich časově závislé simulace. Vyvinuté výpočetní nástroje budou testovány nejen na referenčních silně korelovaných problémech, ale také na náročných molekulárních systémech jako jsou např. katalyticky aktivní Fe-S klastry. Přestože se jedná o značně ambiciózní plán, bohaté odborné zkušenosti všech zúčastněných stran garantují splnění cílů projektu. V následujícím textu detailně představujeme dílčí cíle projektu v logickém časovém sledu s číslováním odpovídajícím jednotlivým etapám projektu. 1) V prvním kroku bychom rádi zefektivnili naši pilotní QED-DMRG implementaci [1], kterou jsme nedávno vyvinuli ve spolupráci se skupinou Prof. N. Govinda z Pacific Northwest National Laboratory (jeden ze zahraničních partnerů), a která představuje základní pilíř tohoto projektu. Přestože jsme ve zmíněné publikaci na příkladu oligoacenů ukázali, že tato metoda poskytuje přesný popis systémů, které vykazují silné korelační efekty mezi elektronickými a fotonickými stupni volnosti, největší aktivní prostor odpovídal 22 pí-orbitalů (pentacene). To je výrazně méně, než umožňuje naše elektronická masivně paralelní DMRG implementace (program MOLMPS) [2], pomocí které jsme např. nedávno studovali elektronovou strukturu tridecacenu (54 pí-orbitalů) [3]. Zefektivnění pilotní QED-DMRG implementace bude spočívat ve vylepšené formulaci předsumovaných operátorů zahrnujících elektronické i fotonické stupně volnosti (přechod mezi operátory předsumovanými v levém a pravém bloku uprostřed sweepu) a paralelizace kódu (stejný distributed-memory přístup).
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
OECD FORD - secondary branch
10403 - Physical chemistry
OECD FORD - another secondary branch
—
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
BE - Theoretical physics<br>CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2025
Realization period - end
Dec 31, 2028
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LU-R
Data delivery date
Feb 5, 2025
Finance
Total approved costs
9,688 thou. CZK
Public financial support
9,688 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK