Université de Sherbrooke

Objet publié

La théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) est l’une des grandes réussites de la chimie numérique. En exprimant l’énergie d’un système selon une fonctionnelle de la densité au lieu d’une fonction d’onde, le problème de la détermination de la structure électronique appropriée pour une configuration de noyau donnée devient traitable selon la méthode classique. Cependant, la forme exacte de cette fonctionnelle énergétique n’est pas connue, ce qui nous oblige à utiliser des approximations qui s’effondrent lorsque les électrons sont fortement corrélés. La conception de meilleures fonctionnelles est un domaine de recherche actif. Le projet propose de contourner cette difficulté en effectuant des simulations hamiltoniennes sur des ordinateurs quantiques pour une grande variété de configurations de noyaux, à partir desquelles une densité électronique précise est extraite, ainsi que l’énergie totale et la corrélation des paires. En effectuant une régression sur une base de données générée de cette manière, une meilleure approximation de la fonctionnelle de la densité (DFT) pourrait être apprise. En outre, cela permettrait d’utiliser la DFT pour résoudre des problèmes hors de portée des fonctionnelles approximatives habituelles. Même lorsque des ordinateurs quantiques tolérants aux fautes verront le jour, il ne faudra pas s’attendre à ce qu’ils soient largement disponibles. Le projet a donc pour but de tirer le meilleur parti de chaque calcul. Les bénéficiaires estiment que les applications qui augmentent les capacités des ordinateurs classiques constituent l’une des meilleures utilisations des ordinateurs quantiques. Grâce à l’importante infrastructure de calcul classique déjà accessible, ce projet permettra de découvrir de nouveaux matériaux et de nouvelles molécules plus rapidement qu’avec l’utilisation des seuls ordinateurs quantiques.