Rozwój liniowo skalujących się podejść QM/MM dla polaryzowalnych pól siłowych

Kierownik projektu: Jacek Dziedzic

Politechnika Gdańska

Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej

Gdańsk

Data otwarcia: 2016-01-26

Streszczenie projektu

Projekt realizowany jest w ramach grantu EP/K039156/1 "SI2-CHE: Development and Deployment of Chemical Software for Advanced Potential Energy Surfaces". Obszar zainteresowania projektu obejmuje kwantowo-klasyczne techniki hybrydowe (QM/MM), gdzie podsystem kwantowy opisywany jest teorią funkcjonału gęstości w liniowo skalującym się ujęciu macierzy gęstości (linear-scaling density-matrix density functional theory, LS-DFT), a podsystem klasyczny - przy użyciu polaryzowalnego pola siłowego typu AMOEBA.
Celem projektu jest opracowanie fizycznie spójnego i możliwie dokładnego wzajemnego sprzężenia elektrostatyczno-polaryzacyjnego podsystemów kwantowego i klasycznego. Sprzężenie tego rodzaju pozwala na wzajemną polaryzację podsystemów, umożliwiając osadzanie obliczeń kwantowych w środowisku stanowionym przez punktowe, centrowane atomowo multipole i vice versa. Docelowo rozwijane sprzężenie ma uwzględniać również oddziaływania wzajemne nie mające natury elektrostatycznej (dyspersyjne, wymiany, przeniesienia ładunku). Badania prowadzone są w kontekście liniowo skalujących się metod DFT wykorzystujących nieortogonalne bazy orbitali optymalizowanych in situ.

Publikacje

  1. Dziedzic J, Mao Y, Shao Y, Ponder J, Head-Gordon T, Head-Gordon M, Skylaris CK, TINKTEP: A fully self-consistent, mutually polarizable QM/MM approach based on the AMOEBA force field., Journal of Chemical Physics 145(12), (2016) 124106
  2. Alex Albaugh, Henry A. Boateng, Richard T Bradshaw, Omar N. Demerdash, Jacek Dziedzic, Yuezhi Mao, Daniel Toby Margul, Jason M Swails, Qiao Zeng, David A. Case, Peter Kenneth Eastman, Jonathan W. Essex, Martin Head-Gordon, Vijay S. Pande, Jay William Ponder, Yihan Shao, Chris-Kriton Skylaris, Ilian T. Todorov, Mark Edward Tuckerman, and Teresa Head-Gordon, Advanced Potential Energy Surfaces for Molecular Simulation, J. Phys. Chem. B 120, (2016) 9811-9832
  3. J. Dziedzic, T. Head-Gordon, M. Head-Gordon, Ch.-K. Skylaris, Mutually polarizable QM/MM model with in situ optimized localized basis functions, J. Chem. Phys. -, (2018) -
  4. J. Dziedzic, T. Head-Gordon, M. Head-Gordon, Ch.-K. Skylaris, Mutually polarizable QM/MM model with in situ optimized localized basis functions, Journal of Chemical Physics 150, (2019) 074103-1 do 074103-23
  5. R.T. Bradshaw, J. Dziedzic, C.-K. Skylaris, and J.W. Essex, The Role of Electrostatics in Enzymes: Do Biomolecular Force-Fields Reflect Protein Electric Fields?, J. Chem. Inf. Model. 60, (2020) 3131-3144


← Powrót do spisu projektów

CONTACT

Our consultants help future and novice users of specialized software installed on High Performance Computers (KDM) at the TASK IT Center.

Contact for High Performance Computers, software / licenses, computing grants, reports:

kdm@task.gda.pl

Administrators reply to e-mails on working days between 8:00 am – 3:00 pm.