Advanced Graduate Molecular Quantum Mechanics

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:	1100-SZD-AGMQM
Kod Erasmus / ISCED:	(brak danych) / (0188) Education, inter-disciplinary programmes Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu:	Advanced Graduate Molecular Quantum Mechanics
Jednostka:	Wydział Fizyki
Grupy:
Punkty ECTS i inne:	(brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS: roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS; tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h; 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się; tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS; nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia:	angielski
Kierunek podstawowy MISMaP:	astronomia biologia biotechnologia chemia fizyka informatyka matematyka
Założenia (opisowo):	Celem tych zajęć jest zapoznanie doktorantów z podstawowymi metodami teoretycznymi i informatycznymi molekularnej mechaniki kwantowej. Doktoranci po ukończeniu tego kursy powinni umieć samodzielnie wykonać obliczenia optymalnej struktury przestrzennej, struktury elektronowej i innych właściwości fizykochemicznych średniej wielkości układów (bio)molekularnych i nanoukładów.
Tryb prowadzenia:	mieszany: w sali i zdalnie
Skrócony opis:	Podstawy matematyczne mechaniki kwantowej. Przybliżenie Borna-Oppenheimera i powierzchnia energii potencjalnej. Od jedno i dwuelektronowych teorii do wieloelektronowych teorii. Metody SCF LCAO oraz Funkcjonału Gęstości Elektronowej. Zapoznanie z wybranymi obliczeniowymi mechaniki kwantowej i nabycie umiejętności samodzielnego wykonywania obliczeń. Symetria układów molekularnych i klasyfikacja stanów elektronowych. Podstawy teorii oddziaływań molekularnych i klasyfikacja rodzajów oddziaływań. Związki kwantowych mikroskopowych modeli oraz modeli fizyki mezoskopowej i makroskopowej. Wybrane problemy kwantowej biologii.
Pełny opis:	Matematyczne, aksjomatyczne podstawy mechaniki kwantowej. Przybliżenie Borna-Oppenheimera i powierzchnia energii potencjalnej. Od jedno i dwuelektronowych teorii do wieloelektronowych teorii. Wariacyjne metody SCF LCAO oraz Funkcjonału Gęstości Elektronowej. Metody uwzględniania energii korelacji (oddziaływanie konfiguracji oraz rachunek zaburzeń Mollera-Plesseta). Zapoznanie się z wybranymi metodami obliczeniowymi mechaniki kwantowej i nabycie umiejętności wykonywania obliczeń we własnym zakresie. Poznanie przykładowego środowiska obliczeniowego SCIGRESS. Podstawy teorii grup. Symetria układów molekularnych i klasyfikacja stanów elektronowych oraz analiza prawdopodobieństw przejść. Podstawy teorii oddziaływań molekularnych i klasyfikacja rodzajów oddziaływań: oddziaływania elektrostatyczne, indukcyjne (polaryzacyjne), dyspersyjne oraz odpychania walencyjnego. Związki kwantowych mikroskopowych modeli oraz modeli fizyki mezoskopowej i makroskopowej. Metody wyznaczania różnic energii swobodnej w oparciu o znajomość widma układu molekularnego. Wybrane problemy kwantowej biologii.
Literatura:	1. L. Susskind & A. Friedman, Quantum Mechanics. The Theoretical Minimum., Penguin Books, 2014 (ISBN: 978-0-141-97781-2) 2. L. Piela, Ideas of Quantum Chemistry, Elsevier, 2006 (eBook ISBN: 9780080466767) 3. C. Fiolhais, F. Nogueira, M. Marques (Eds.) A Primer to Density Funcional Theory, Lecture Notes in Physics, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2003 (ISBN 3-540-03082-2) 4. D. S. Schonland, Molecular Symmetry, D. Van Nostrand Compant LTD, Toronto, New York, Princeton, 1965 (Library of Congress Catalog Card No. 65-20161) 5. Quantum computing environment for molecular and material systems SCIGRESS (https://www.fqs.pl/en/chemistry/products/) 6. Quantum Mechanics Online Course: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Quantum_Mechanics/
Efekty uczenia się:	Po ukończeniu kursu studenci powinni rozumieć publikowane w literaturze wyniki kwantowych badań układów (bio)molekularnych i materiałowych, jak również samodzielnie wykonywać obliczenia kwantowe i interpretować wyniki tych obliczeń dla średniej wielkości układów molekularnych i materiałowych.
Metody i kryteria oceniania:	Regularne rozwiązywanie sformułowanych w trakcie kursu zadań i obliczeniowych problemów. Rozwiązanie wybranych praktycznych zagadnień wymagających wykonania komputerowych obliczeń na końcowym egzaminie.
Praktyki zawodowe:	Nie wymagane.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.