PSO-PIST方法和程序的发展及应用

拟进一步发展PSO-PIST理论方法和算法，建立有自主知识产权的程序， 实现数百核以上的高效并行化，可望明显扩展可进行量子动力学研究的体系的复杂性。将应用这种方法研究氢(质子)转移和涉及电子激发态的多态耦合两类重要问题，其中，将探索丙二醛隧穿异构体的分子内的氢转移和隧穿动态学，以作为研究有垒质子转移过程如酶催化的模板；也将研究C(1D)H2反应体系中Renner-Teller和锥形交叉引起的有趣的非绝热动力学。将在更深的层次上探讨反应机理，并解释和指导相关的实验。研究结果不仅会对本学科的发展产生推动作用，具有显著的基础理论意义，而且对于揭示这两类过程的本质特征，获得新的、重要的量子动力学认识具有重要的价值。

我们进一步发展了PSO-PIST 理论方法和算法，建立了有自主知识产权的程序， 实现了数百核以上的高效并行化， 明显扩展了可进行量子动力学研究的体系的复杂性。我们研究了丙二醛隧穿异构体、C2H2等体系中的质子转移和隧穿动态学， 可作为研究有垒质子转移过程如酶催化的模板；也对电子激发态和多态耦合问题进行了探讨，其中深入系统地研究了C(1D)+H2 反应体系，揭示了Renner-Teller 耦合、锥形交叉和范德华力的重要作用。特别是，我们在JPCL的论文中通过比较表明，我们的方法结果更准确，计算效率更高，优于美国加拿大等国相关研究组的工作；我们还通过计算表明，我们的方法中的OSBW预处理能够将QMR的平均循环数降到3左右(即便是在态密度极高的区域)，从而实现了相对于能量/态密度增加的近乎完美的标度。我们在更深的层次上探讨了反应机理，并解释了相关的实验结果。本项目的研究取得了一系列成果，在国际重要刊物发表了10多篇论文,产生了有意义的发现和创新性的结果，不仅会对本学科的发展产生推动作用，具有重要的基础理论意义，而且对于揭示这些反应的本质特征，获得新的量子动力学认识具有重要的价值。