现代科学研究越来越多地关注复杂体系,如生物大体系、纳米材料等等,然而,量子化学中经典的从头算起以及半经验的方法都只能算小分子或是一些中等大小的体系。原因在于用这些方法进行计算时,随着原子个数的增加,计算时间以一定的指数很快增加,指数通常都大于2,导致原子增加到一定程度以后,这些计算方法就无能为力了。如果计算时间随着原子个数的增加线性增加,那么这个问题就可以得到解决,复杂的大体系也可以计算了。7月22日下午,在中科院研究生院中关村教学园区S201教室,香港大学的陈冠华教授针对这个问题专门作了题为“解决复杂体系的线性量化计算方法”的学术报告,这是“李政道讲座”系列报告中的第十场报告,也是最后一场报告。
陈教授首先介绍线性量化计算方法的优越性,随后介绍了该方法的理论基础——密度矩阵的nearsightedness。对于其中的矩阵元,可以按照一定的规则进行简化,使之成为一个简单的Block Diagonalized矩阵,除对角线及其附近矩阵元外,其余的皆为0。为了加深同学们对这个方法的理解,陈教授举例说明了基态和激发态的线性计算方法,如Divide-and-Conquer方法、约化密度矩阵最小化方法和轨道最小化方法等。陈教授最后详细地介绍了线性量子力学计算的相关应用。陈教授的报告声音洪亮,讲述地极为清楚明白,让从未接触过线性量化计算问题的学子们也有所收获。
据了解,陈冠华教授曾就读于上海复旦大学,是第六届CUSPEA成员。1986年赴美国加州理工学院学习,1992年获化学物理学博士学位。1992年至1996年,在美国加州理工学院及罗切斯特(Rochester)大学做博士后。1999年至今,在香港大学化学系任副教授。2002年获“香港大学杰出青年研究者”奖。陈冠华教授的主要创新成果有:首创电子激发态线性计算方法及系统,并应用此法计算大上万个原子量子体系的光学、电学性质;系统阐明共轭有机分子的非线性光学性质,及首次运用量子化学方法尝试解释超导现象。 |