Nové coupled cluster metody korigované pomocí DMRG: Implementace pro nejnovější generaci superpočítačů a aplikace na komplexy přechodných kovů

V tomto projektu navrhujeme nové, velmi přesné kvantově chemické metody pro popis silně korelovaných systémů vyskytujících se v mnoha chemických a biologických procesech, zejména v těch, kterých se účastní atomy přechodných kovů. Navržené metody jsou založeny na kombinaci density matrix renormalization group (DMRG) s coupled cluster (CC) metodami. DMRG je exceletní metoda pro zachycení informace o tzv. statické korelaci, přičemž tato informace je ve formě optimalizované vlnové funkce v matrix product state (MPS) formátu předána do coupled cluster metod. Díky tomu by nové metody měly vyváženě zahrnout jak statickou, tak i dynamickou korelaci, což je nezbytné pro popis těch nejnáročnějších systémů, jako jsou komplexy s více přechodnými kovy. Za účelem maximalizace aplikovatelnosti na reálné systémy plánujeme vytvořit ve spolupráci se zahraničním partnerem efektivní paralelní kód a optimalizovat jej pro nejnovější generace superpočítačů. Součástí projektu je také použití nových metod pro studium polynukleárních komplexů přechodných kovů, které se vyskytují v aktivních centrech mnohých enzymů.