Factorisation exacte pour la dynamique non-adiabatique à plusieurs dimensions

Dans le domaine de la physique moléculaire, la dynamique non-adiabatique des états excités revêt un intérêt pour des applications variées, de la biologie à la science des matériaux. L’utilisation d’outils numériques pour la modélisation de ces processus implique des méthodes approximées, notamment l’approche surface hopping, qui permet de traiter des systèmes à plusieurs dimensions mais intrinsèquement implique des approximations qui limitent l’interprétation des phénomènes quantiques.

Pour surmonter ces limites, l’algorithme Generalised-Coupled Trajectory-Mixed Quantum Classical (G-CT MQC), basé sur la théorie de la factorisation exacte, émerge comme une approche prometteuse. Dans l’état actuel, l’application de l’algorithme G-CT-MQC reste cependant encore limité à des systèmes modèles à une ou deux dimensions, en raison des contraintes computationnelles. Dans ce projet de recherche, nous visons à développer et étendre le domaine d’application de cet algorithme pour étudier la dynamique des états excités des systèmes moléculaires à plusieurs dimensions. Pour valider nos développements méthodologiques, nous envisageons de les appliquer à la réaction de collision entre l’éthylène (C2H4) et l’atome d’oxygène O(3P). Il s’agit d’une réaction importante dans le contexte de la combustion et de la chimie atmosphérique. Les résultats de l’algorithme G-CT-MQC serviront de référence précise pour guider l’amélioration des approximations dans le cadre des méthodes de surface-hopping, visant à affiner les modèles tout en préservant l’efficacité computationnelle.

Ce projet de recherche nous permettra de mieux comprendre les mécanismes fondamentaux régissant la réactivité chimique à l’échelle moléculaire, ouvrant la voie à des applications innovantes dans différents domaines, tels que la conception de nouveaux matériaux, l’optimisation de processus industriels et la protection de l’environnement. Le projet, qui se trouve à l’interface de la physique moléculaire et de la chimie quantique, et qui s’appuie sur l’outil mathématique et informatique, s’adresse à un(e) candidat(e) motivé(e) avec une formation en physique ou en chimie quantique.

Funding category: Contrat doctoral
3 ans – temps plein
PHD title: Doctorat en Physique
PHD Country: France