Ква́нтовая хи́мия — направление теоретической химии, рассматривающее строение и свойства химических соединений, реакционную способность, кинетику и механизм химических реакций на основе квантовой механики. Разделами квантовой химии являются: квантовая теория строения молекул, квантовая теория химических связей и межмолекулярных взаимодействий, квантовая теория химических реакций и реакционной способности и др. Она занимается рассмотрением химических и физических свойств веществ на атомарном уровне. Вследствие того, что сложность изучаемых объектов во многих случаях не позволяет находить явные решения уравнений, описывающих процессы в химических системах, применяют приближенные методы расчета. С квантовой химией неразрывно связана вычислительная химия — дисциплина, использующая математические методы квантовой химии, адаптированные для создания специальных компьютерных программ, используемых для расчета молекулярных свойств, амплитуды вероятности нахождения электронов в атомах, симуляции взаимодействия молекул.
Электронная конфигурация — формула расположения электронов по различным электронным оболочкам атома, химического элемента или молекулы.
Уравне́ние Бо́льцмана — уравнение, названное по имени Людвига Больцмана, который его впервые рассмотрел, и описывающее статистическое распределение частиц в газе или жидкости. Является одним из самых важных уравнений физической кинетики. Уравнение Больцмана используется для изучения переноса тепла и электрического заряда в жидкостях и газах, и из него выводятся транспортные свойства, такие как электропроводность, эффект Холла, вязкость и теплопроводность. Уравнение применимо для разрежённых систем, где время взаимодействия между частицами мало.
Ab initio — обоснование какого-либо явления из естественных законов природы без привлечения дополнительных эмпирических предположений или специальных моделей.
Влади́мир Алекса́ндрович Фок — советский физик-теоретик, автор основополагающих трудов по квантовой теории поля, квантовой электродинамике, квантовой механике и общей теории относительности. Академик АН СССР (1939), Герой Социалистического Труда, член ряда академий наук и научных обществ, лауреат многих национальных и международных премий. Номинант на Нобелевскую премию по физике.
Пространство Фока — алгебраическая конструкция из одночастичных гильбертовых пространств, используемая в квантовой теории поля для описания квантовых состояний переменного или неизвестного числа частиц. Названо в честь советского физика Владимира Александровича Фока.
Корпускулярно-волновой дуализм — свойство природы, состоящее в том, что материальные микроскопические объекты могут при одних условиях проявлять свойства классических волн, а при других — свойства классических частиц.
Никола́й Никола́евич Боголю́бов — советский физик-теоретик и математик, академик Российской академии наук ; академик Академии наук СССР (1953), РАН (1991) и АН УССР (1948), основатель научных школ по нелинейной механике и теоретической физике. Дважды Герой Социалистического Труда.
Теория функционала плотности — метод расчёта электронной структуры систем многих частиц в квантовой физике и квантовой химии. В частности, применяется для расчёта электронной структуры молекул и конденсированного вещества. Является одним из наиболее широко используемых и универсальных методов в вычислительной физике и вычислительной химии. Твёрдое тело рассматривается как система, состоящая из большого числа одинаково взаимодействующих между собой электронов, удерживаемых вместе решёткой из атомных ядер. Основная идея метода заключается в использовании понятия электронной плотности в основном состоянии, её распределение описывается одночастичным уравнением Шрёдингера.
Метод Хартри — Фока — в квантовой механике приближённый метод решения уравнения Шрёдингера путём сведения многочастичной задачи к одночастичной в предположении, что каждая частица двигается в некотором усреднённом самосогласованном поле, создаваемом всеми остальными частицами системы. Решение уравнения Шрёдингера позволяет получить целый ряд сведений о свойствах системы, в том числе и её электронную структуру.
Сергей Владимирович Тябликов — российский физик-теоретик, доктор физико-математических наук, специалист по статистической механике и теории твёрдого тела.
Квантовые методы Монте-Карло — большая семья методов, для исследования сложных квантовых систем. Одна из главных задач — обеспечить надёжное решение квантовой задачи многих тел. Различные варианты этого метода имеют общую особенность: они используют метод Монте-Карло для вычисления многомерных интегралов, возникающих в различных формулировках задачи многих тел. Квантовые методы Монте-Карло позволяют описывать сложные эффекты многих частиц, зашифрованные в волновой функции, выходя за рамки теории среднего поля и предлагая в некоторых случаях точные решения задачи многих тел. В частности, существует численно точный и полиномиальный масштабируемый алгоритм точного изучения статических свойств системы бозонов без геометрической фрустрации. Для фермионов не известно таких алгоритмов, но существуют отдельно алгоритмы, которые дают очень хорошие приближения их статических свойств, и отдельно квантовые алгоритмы Монте-Карло, которые численно точны, но экспоненциально масштабируемы.
Ду́глас Ре́йнер Ха́ртри — английский физик-теоретик и математик. Член Лондонского королевского общества (1932). Работы Хартри в области физики посвящены в основном квантовой теории и атомной физике. Он также известен своей деятельностью в области создания и обслуживания вычислительных систем, являясь одним из пионеров вычислительной техники в Великобритании.
Теория многих тел — область физики, в которой исследуется и описывается коллективное поведение многочастичных систем взаимодействующих частиц. В общих чертах, теория многих тел имеет дело с физическими эффектами и явлениями, которые проявляются только в системах, содержащих большие количества частиц. В то время как основные физические законы, которые управляют движением каждой отдельной частицы, могут быть простыми, исследование коллективов частиц может быть чрезвычайно сложными.
Александр Леонидович Куземский — советский и российский физик-теоретик, доктор физико-математических наук. Ученик академика Николая Николаевича Боголюбова и профессора Дмитрия Николаевича Зубарева. Специалист в области теоретической физики, статистической механики и квантовой теории магнетизма. Разработал аналитические методы в теории многих взаимодействующих частиц. Получил ряд результатов в области статистической физики и квантовой теории твёрдого тела.
Основные положения статистической интерпретации волновой функции были сформулированы Максом Борном в 1926 году, как только было опубликовано волновое уравнение Шрёдингера. В отличие от интерпретации Шрёдингера, представляющей электрон в атоме в виде волнового пакета, интерпретация Борна рассматривала электрон в атоме как отрицательно заряженную элементарную частицу и сохраняла структуру электрона. Но при этом законы движения электрона в атоме приобретают вероятностный характер, определяемый волновой функцией. В рамках статистической интерпретации волновой функции терялся смысл понятия траектории движения электрона, однако можно было рассматривать вероятность нахождения электрона в определённом элементе пространства, окружающего ядро атома.
Одноэлектронное приближение — приближённый метод нахождения волновых функций и энергетических состояний квантовой системы со многими электронами.
Детерминант Слэтера или слэтеровский детерминант — антисимметричная относительно перестановки частиц волновая функция многочастичной квантовомеханической системы, построенная из одночастичных функций.
Молекулярные орбитали — математическая функция, описывающая волновое поведение электронов в молекуле.
Произведение Хартри — волновая функция, являющаяся произведением волновых функций каждой из частиц, входящих в рассматриваемую систему в отдельности. Произведение Хартри подразумевает, что отдельные частицы не взаимодействуют и действует как несимметризованный Слэтеровский детерминант в методе Хартри — Фока.