Машинное обучение и квантовая химия могут моделировать катализаторы за минуты

Учёные Чикагского университета представили метод Weighted Active Space Protocol (WASP), который объединяет точность квантовой химии со скоростью машинного обучения для моделирования динамики катализаторов на переходных металлах. Поскольку более 80% промышленных продуктов производятся с участием катализа, быстрые и точные расчёты критичны, но сложная электронная структура переходных металлов долго мешала моделированию.

Команда проф. Лауры Гальярди разработала алгоритм, формирующий согласованные волновые функции для новых геометрий как взвешенную комбинацию решений, уже полученных для близких структур. По аналогии с палитрой красок, WASP придаёт больший вес «похожим» конфигурациям и меньше — удалённым, объединяя их информацию.

Результат — резкое ускорение: многоконфигурационные по точности симуляции, занимавшие месяцы, теперь выполняются за минуты. Это открывает путь к проектированию катализаторов, устойчивых к «жёстким» условиям (высокие температура и давление). Метод проверен на термически активируемых реакциях; следующая цель — адаптация к светоиндуцированным процессам для разработки фотокатализаторов.

Обратите внимание: После 19 сентября возврата не будет: Какую погоду принесёт Тольятти мощный антициклон