AMBITO: Fisica, Chimica

Il progetto QMC@home della facoltà Chimica Organica Teorica dell'Università di Münster in Germania è una applicazione alla chimica della Meccanica quantistica.

Essendo quest'ultima una teoria molto complessa, i calcoli necessari per una sua applicazione pratica che non sia limitata a casi molto semplici, sono di un ordine di grandezza improponibile; d'altro canto le applicazioni pratiche spesso non necessitano della maggiore precisione possibile nella previsione di un fenomeno ma è sufficiente ricercare configurazioni promettenti che possano essere verificate attraverso sperimentazione diretta.

La chimica quantistica ha come obiettivo la descrizione del comportamento elettronico degli atomi e delle molecole in relazione alla loro reattività e fonda i suoi presupposti sulla meccanica quantistica, condividendone quindi l'improponibilità in termini di calcolo per casi non banali.

Quantum Monte Carlo (QMC) è un nuovo metodo molto promettente in Chimica Quantistica.

Uno dei maggiori vantaggi di QMC è l’abilità di eseguire in maniera massiccia calcoli paralleli, che possono essere utilizzati per allargare l’orizzonte dei sistemi calcolabili distribuendo il lavoro a parecchie centinaia o persino migliaia di processori. Il Metodo Monte Carlo adottato da QMC@home tenta di ridurre la mole di calcoli necessaria e di permettere la loro parallelizzazione: invece di tentare di risolvere le complesse equazioni che sono alla base del fenomeno da simulare tenta di ottenere una stima del risultato assegnando alle variabili in gioco un gran numero di combinazioni di valori casuali, ognuno correlato con una specifica probabilità di occorrenza; si riesce ad avere quindi una stima “per punti” che, se ben distribuiti, offrono un quadro generale del fenomeno molto vicino alla realtà.

Quantum Monte Carlo at Home (QMC@home) è un progetto realizzato per favorire lo sviluppo del metodo QMC per un uso generale in Chimica Quantistica. Le possibili applicazioni in campo medico, scientifico e tecnologico, sono infinite.