مدل‌سازی رفتارهای کوانتومی در تعاملات مولکولی
- روسیه
پژوهشگران روسی و آمریکایی در یک پروژه مطالعاتی مشترک، موفق شدند رفتار سامانه‌های کوانتومی را در تعامل با مدل‌های مولکولی و واکنش‌های شیمیایی مرتبط بهبود بخشند. در حال حاضر، شیمیدانان و زیست‌شناسان از روش‌های شیمی کوانتومی برای پیش‌بینی رفتار مولکول‌ها استفاده می‌کنند. انجام چنین محاسباتی به دلیل افزایش پیچیدگی با افزودن هر اتم یا الکترون جدید، به زمان و توان محاسباتی بسیار زیادی نیاز دارد. در سال‌های اخیر، ریاضیدانان و فیزیکدانان تلاش کرده‌اند تا با استفاده از رایانه‌های کوانتومی و شبکه‌های عصبی، این چالش‌ها را مرتفع نمایند. پژوهشگران روسی و آمریکایی در این مطالعه، شبکه‌های عصبی را برای حل مسائل دینامیک مولکولی تطبیق داده‌اند. دینامیک مولکولی شاخه‌ای از محاسبات شیمی کوانتومی است که در آن رفتار اتم‌ها و الکترون‌ها در طول زمان بررسی می‌شود. این توسعه می‌تواند طراحی مواد جدید را به طور چشمگیری از نظر زمان و کیفیت بهبود بخشد. این طرح با ترکیب محاسبات دقیق در دو حوزه دینامیک مولکولی و یادگیری ماشین، امکان مطالعه حرکت بارها در سیستم‌های پیچیده را فراهم می‌کند. مدل یادشده به ویژه در بررسی موادی که در آن‌ها الکترون‌ها انرژی و اطلاعات را انتقال می‌دهند، بسیار مفید است و کاربردهای گسترده‌ای در حوزه‌هایی مانند الکترونیک و انرژی دارد. برای آزمایش این روش، پژوهشگران تعامل ذرات نور با الکترون‌ها در ماده‌ای به نام دی‌سولفید مولیبیدن (MoS2) را محاسبه کردند. این ماده دوبعدی به دلیل کاربردهای بالقوه در ساخت باتری‌های خورشیدی و دستگاه‌های اپتوالکترونیکی مورد توجه است. نتایج این محاسبات نشان داد که شبکه‌های عصبی با دقت بالایی عمل می‌کنند و همچنین تأثیر تعداد و آرایش فضایی نقص‌های شبکه اتمی بر خواص اپتوالکترونیکی این ماده را مشخص کردند.
-
کد خبر 3322-20250302
دیدگاه کاربران