Lead
Quantenchemie in der kondensierten Phase durch EinbettungstheorieCondensed-phase Quantum Chemistry via Embedding TheoryLeadDie Quantenchemie in der kondensierten Phase zielt auf die computergestützte Erforschung diverser Phänomene im Festkörper, Lösungen und Grenzflächen ab. Zuverlässige theoretische Erkenntnisse sind von unschätzbarem Wert für das Verständnis und die Verbesserung katalytischer Prozesse und das Design neuer Materialien aus dem Computer heraus. Die vorhandenen rechnerischen Quantenmethoden sind entweder günstig, aber nicht genau genug oder genau, aber zu rechenaufwändig für erweiterte Systeme. Die Einbettungstheorie führt diese Ansätze zusammen, indem sie das System in ein chemisch relevantes Zentrum unterteilt, das genau behandelt wird, und in eine Umgebung mit verminderter Anforderung an die Genauigkeit.

Lay summary
Inhalt und Ziele des Forschungsprojekts
Ziel des Projekts ist es, zuverlässige und verfügbare Berechnungswerkzeuge für die Durchführung von eingebetteten Simulationen von Systemen in kondensierter Phase bereitzustellen. Dazu gehört die Verfeinerung der bestehenden Einbettungstheorien, die Entwicklung zuverlässiger und schneller Algorithmen und deren Implementierung in die funktionale Software für quantenchemische Simulationen. Die Fähigkeit der neuen Techniken wird anhand von Simulationen der anspruchsvollen Flüssig- und Festphasensysteme demonstriert.
 
Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojektes
Unser Ziel ist es, die Quantenchemie der kondensierten Phase auf ein neues Niveau der Genauigkeit zu bringen, indem wir die Einbettungstheorien, die sich derzeit in einem Proof-of-the-Concept-Status befinden, zu einem weit verbreiteten Ansatz machen. Die Software-Tools werden an eine breite Community mit einer Demonstration der Anwendung geliefert. Damit soll das Vertrauen in die quantenchemische Modellierung als Teil der Digitalisierung in Forschung und Industrie gestärkt werden.