Efektivní výpočetní metody založené na DMRG pro polaritonickou chemii se silně korelovanými molekulami

Poskytovatel

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

Program

INTER-EXCELLENCE II

Veřejná soutěž

SMSM2025LU001

Hlavní účastníci

Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

MSMT-335/2025-34

Název projektu anglicky

Efficient DMRG-Based Methods for Advancing Polaritonic Chemistry in Strongly Correlated Regimes

Anotace anglicky

This grant project focuses on the development of new computational methods based on the Density Matrix Renormalization Group (DMRG) method for the field of polaritonic chemistry. Polaritonic chemistry deals with the interactions between molecules and quantum fields, such as photonic modes in resonant cavities. The goal of the project is to develop advanced computational tools for the detailed study of the electronic structure of molecules in strong coupling with these quantum fields. The project aims to adapt and extend the DMRG method for efficient simulations of molecules in a polaritonic environment. Molecules in cavities interact intensively with photons, creating hybrid states oflight and matter, known as polaritons. Due to these stronglyinteracting photons, it is possible to alter the properties of molecules or even influence the course of chemical reactions. Despite the rapid development of this modern field, there are currently no methods suitable for studying molecules with strongly correlated electrons in resonant cavities. Molecules with strongly correlated electrons and materials based on them represent long-term challenges in computational chemistry. They also include substances with high socio-economic significance, such as certain catalysts, active sites of important enzymes, and high-temperature superconductors. Therefore, the development of new theoretical methods for accurate calculations of their electronic structure is extremely important. The DMRG method, which we have been developing for a long time, is known for its ability to efficiently capture strong correlations between electronic degrees of freedom, which is key to correctly describing the dynamics and energy spectra in these systems. Within the framework of the proposed project, we will extend our massively parallel implementation of the quantum chemical DMRG method for multi-model Hamiltonians, where not only electrons but also photons will be described quantum mechanically.

Kategorie VaV

ZV - Základní výzkum

OECD FORD - hlavní obor

10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)

OECD FORD - vedlejší obor

10403 - Physical chemistry

OECD FORD - další vedlejší obor

—

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

BE - Teoretická fyzika<br>CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie

Zahájení řešení

1. 3. 2025

Ukončení řešení

31. 12. 2028

Poslední stav řešení

Z - Začínající víceletý projekt

Poslední uvolnění podpory

—

Důvěrnost údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Systémové označení dodávky dat

CEP25-MSM-LU-R

Datum dodání záznamu

5. 2. 2025

Celkové uznané náklady

9 688 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

9 688 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč