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Colloque
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Paul Johnson : Université Laval
Les systèmes électroniques faiblement corrélés sont bien décrits comme des électrons individuels : la fonction d'onde est un déterminant de Slater des orbitales occupées avec de petites corrections provenant des excitations simples et doubles. Ce n'est pas le cas pour les systèmes fortement corrélés. La fonction d'onde est très complexe en termes de déterminants de Slater et, par conséquent, la description physique correcte ne repose pas sur des électrons indépendants.
Pour les systèmes moléculaires fortement corrélés, nous avons montré que les vecteurs propres des hamiltoniens réduits de Bardeen-Cooper-Schrieffer, appelés états de Richardson-Gaudin (RG), constituent un bien meilleur point de départ. Ils décrivent des paires d'électrons faiblement corrélées. Ils sont traitables variationnellement et forment une base pour l'espace de Hilbert, permettant une amélioration systématique.
Nous présenterons plusieurs systèmes fortement corrélés pour lesquels un état RG décrit correctement le comportement. Les corrections pour la corrélation électronique restante, plus faible, sont obtenues à l'aide de la théorie de la perturbation à référence unique construite à partir d'un état RG. Ainsi, le développement actuel est un analogue de la théorie de Hartree-Fock pour les électrons faiblement corrélés.
Ce colloque est centré sur le développement de méthodes théoriques et numériques et leur application à la résolution de problèmes chimiques complexes. Les approches impliquées dans ces efforts de modélisation sont généralement basées sur la compréhension détaillée des interactions moléculaires, et diverses méthodes sont mises en œuvre selon l’échelle spatiale des interactions considérées. Cette échelle varie selon les domaines d’application : alors que des méthodes de mécanique et de dynamique quantique sont utilisées pour étudier les propriétés de petites molécules, des approximations classiques sont nécessaires pour l’étude atomistique de systèmes macromoléculaires ou assemblages moléculaires tels que les protéines, micelles, vésicules, membranes biologiques et matériaux divers, sans compter sur l’apport récent de l’apprentissage automatique et de l’intelligence artificielle, qui est en train de rapidement accroître leur champ d’application. Grâce à l’essor des capacités de calcul, ces diverses approches théoriques et leur implémentation numérique sont devenues des outils de choix pour élucider un nombre croissant de problèmes divers allant des matériaux de pointe au développement de médicaments pour les maladies infectieuses, en passant par la chimie de l’atmosphère et la catalyse enzymatique. Le but de ce colloque s’inscrit résolument dans la logique multidisciplinaire de la modélisation multi-échelles, et vise à mettre en présence étudiants et chercheurs issus de disciplines combinant sciences informatiques, mathématiques, physique, chimie, biochimie et biologie qui utilisent des supercalculateurs et des modèles issus de la physicochimie moléculaire pour l’étude des problèmes les plus variés. Les intervenants invités sont à la pointe du développement de nouvelles méthodes de simulation et des efforts pour élargir leur domaine d’application.
Thème du colloque :
Date :
8 mai 2025
Titre du colloque :
Responsables :
