Cómo empezar con la química computacional

En principio, persuadir a las personas para que se vayan primero.

El cálculo arruinará una vida, la cuantificación empobrecerá a tres generaciones.

Si convences a una persona para que se retire, ganarás la batalla contra la naturaleza.

Si todavía estás interesado, puedes rellenar los huecos restantes más adelante...

La química computacional es una materia que requiere un aprendizaje constante.

La mecánica cuántica y la mecánica estadística son las materias más básicas

Dependiendo de la escala de tu investigación, generalmente puedes utilizar la mecánica cuántica (Ab-initio o DFT) para calcular, y allí También son campos de fuerza ( Force field) para calcular.

Desde la perspectiva de las direcciones de investigación, algunas tratan sobre reacciones químicas y otras sobre propiedades. Hay cálculos para reacciones químicas, incluidas reacciones orgánicas y reacciones superficiales en estado sólido.

Para aprender química computacional, lo mejor es comenzar con un software de química computacional simple. En primer lugar, es relativamente simple y fácil de comenzar y no requiere demasiados conocimientos teóricos.

Si desea calcular sistemas aperiódicos: Gaussian, Orca y ADF son programas relativamente fáciles de usar para principiantes, entre los cuales Gaussian y ADF son más fáciles de usar.

Los sistemas periódicos de cálculo, especialmente Son sólidos: VASP, espresso cuántico y SIESTA son software excelentes.

Hay muchas formas de aprender software. Hay muchos ejemplos de capacitación en Internet. algo que no sabes, lee las instrucciones.

A medida que aprenda más, descubrirá que el software no parece difícil, pero los conocimientos básicos son cada vez más insuficientes. No puede permitir que funciones sin cerebro como DFT (B3LYP, PBE) se queden estancadas toda la vida. No puede simplemente ajustar las funciones y aumentar el conjunto de bases. En este momento, necesitas volver a aprender dos aspectos del conocimiento: 1. Química computacional 2. Mecánica cuántica

Aprender química computacional por sí solo no es suficiente. No comprendes muchos conocimientos de física. Esta vez, debes aprender mecánica cuántica. Después de estudiar mecánica, descubre de dónde viene el hamiltoniano que necesitas, para qué se utiliza y cómo analizarlo. En cuanto a la cantidad de mecánica cuántica, recomiendo la china: la de Zeng Jinyan, y la inglesa de Coen es un poco difícil, demasiado física, pero muy detallada. Puedes pensar en otros libros por tu cuenta, y muchos recomiendan mecánica cuántica. .

Después de aprender estos dos cursos, poco a poco comenzarás a adquirir algunos conocimientos. Pero descubre que la velocidad de sus experimentos de cálculo es realmente lenta y tiene que modificar manualmente los datos cada vez. En este momento, debe comenzar a aprender programación de scripts, como Bash, Python y otros lenguajes.

Ahora que puedes escribir guiones, lo que antes terminabas en una tarde ahora lo terminas en menos de una hora. ¿Qué debes hacer?

También sientes que no basta con hacer simulación, hay que hacer métodos. En este momento empiezas a aprender FORTRAN o C. Por supuesto, Python sigue siendo muy útil. Empiezas a descubrir cómo funcionan las matrices y tienes que compensar el álgebra lineal. Cuando dominas el álgebra lineal, descubres que no comprendes el algoritmo y que muchos métodos no se pueden implementar.

Tienes que empezar a aprender métodos numéricos de nuevo (hay muchos libros sobre recetas numéricas) y luego empezar a disfrutar de las sutilezas de varios algoritmos y estudiar cuidadosamente las ventajas y desventajas de los diferentes algoritmos. En este momento, descubre que el algoritmo no es fácil de usar debido a que el algoritmo es exquisito. La computación paralela también es muy importante. Comienza a aprender los aspectos relevantes de MPI y cambia a los lenguajes C, FORTRAN y Python. Cuando alguien te pregunta qué idioma usas mejor, díselo claramente.

Ocasionalmente, descubres que el salario de los programadores es muy alto. Cuando ocupas algunos puestos con salarios atractivos, la gente se ríe cuando te ven escribiendo programas en FORTRAN y comienzas a aprender. Aprendí JAVA, C y otros lenguajes económicos, y luego descubres que es realmente difícil usarlos si no eres de una especialidad.

Dejaste la química y volviste a postularte para proyectos de informática. Después de completar el curso, recibiste innumerables ofertas bien remuneradas y luego dijiste que calcular arruinaría tu vida y te haría pobre durante tres generaciones.