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.
Метод молекулярной динамики — метод, в котором временная эволюция системы взаимодействующих атомов или частиц отслеживается интегрированием их уравнений движения
BOINC — открытая программная платформа университета Беркли для грид-вычислений — некоммерческое межплатформенное ПО для организации распределённых вычислений. Используется для организации добровольных вычислений.
Наноро́боты, или нанобо́ты, — роботы, размером сопоставимые с молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ.
Ab initio — обоснование какого-либо явления из естественных законов природы без привлечения дополнительных эмпирических предположений или специальных моделей.
Spinhenge@home — проект добровольных вычислений на платформе BOINC. Целью проекта является целенаправленный синтез специально спроектированных магнитных молекул на основании квантово-механического моделирования с использованием метода Монте-Карло, результаты которого можно непосредственно сравнивать с экспериментом. Кроме того, в ходе исследований планируется расширить понимание молекулярного магнетизма, а также найти возможность его использования в прикладных областях. Проект поддерживается Университетом прикладных наук в Билефельде, департаментом электротехники и информатики, в сотрудничестве с Министерством энергетики США и Лабораторией Эймса Университета Айовы.
Математическая химия — раздел теоретической химии, область исследований, посвящённая новым применениям математики к химическим задачам. Основная область интересов — это математическое моделирование гипотетически возможных физико-химических и химических явлений и процессов, а также их зависимость от свойств атомов и структуры молекул. Математическая химия допускает построение моделей без привлечения квантовой механики. Критерием истины в математической химии являются математическое доказательство, вычислительный эксперимент и сравнение результатов с экспериментальными данными. Важнейшую роль в математической химии играет математическое моделирование с использованием компьютеров. В связи с этим математическую химию, в узком смысле, иногда называют компьютерной химией, которую не следует путать с вычислительной химией.
Молекулярное моделирование (ММ) — собирательное название методов исследования структуры и свойств молекул вычислительными методами с последующей визуализацией результатов, обеспечивающие их трехмерное представления при заданных в расчете условиях.
Вычисли́тельная хи́мия — раздел химии, в котором математические методы используются для расчёта молекулярных свойств, моделирования поведения молекул, планирования синтеза, поиска в базах данных и обработки комбинаторных библиотек. Вычислительная химия использует результаты классической и квантовой теоретической химии, реализованные в виде эффективных компьютерных программ, для вычисления свойств и определения структуры молекулярных систем. В квантовой химии компьютерное моделирование заменило не только традиционные аналитические методы расчета, но во многих случаях и сложный эксперимент. Вычислительная химия позволяет в некоторых случаях предсказать ранее ненаблюдаемые химические явления.
Gaussian — программный пакет для расчета структуры и свойств молекулярных систем в газофазном и конденсированном состоянии, включающая большое разнообразие методов вычислительной химии, квантовой химии, молекулярного моделирования. Создана нобелевским лауреатом Джоном Поплом и его исследовательской группой и с тех пор постоянно обновляется. Программные пакеты серии «Gaussian» считаются специалистами одними из самых мощных в плане предоставляемых возможностей и распространенных в повседневном использовании.
Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах — международный проект по созданию самого крупного в мире лазера на свободных электронах. Проект разработан исследовательским центром DESY и представлен в 2002 году. На строительство и ввод в эксплуатацию лазера было потрачено 1,22 млрд евро. 58 % этой суммы предоставила Германия, 27 % — Россия.
GAMESS (US) — программа пакета вычислительной квантовой химии. Аббревиатура расшифровывается как General Atomic and Molecular Electronic Structure System. В 1981 году появилось две стабильных ветви GAMESS: GAMESS (US) и GAMESS (UK), с тех пор их развитие шло самостоятельно и на сегодняшний день эти две программы отличаются довольно существенно. Проект GAMESS поддерживается членами исследовательской группы Гордона в Государственном Университете штата Айова.
СКИТ — суперкомпьютерный вычислительный комплекс Института кибернетики имени В. М. Глушкова НАН Украины. Проект первого суперкомпьютера СКИТ был разработан в 2002 году совместно с компанией «Юстар».
LAMMPS — свободный пакет для классической молекулярной динамики, написанный группой из Сандийских национальных лабораторий. Пакет может применяться для крупных расчётов. Для работы на многопроцессорных системах используется интерфейс MPI. Пакет распространяется по лицензии GPL и доступен в виде исходных кодов, а также в виде скомпилированных пакетов для Microsoft Windows.
Ма́ртин Ка́рплус — американский химик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по химии за 2013 год совместно с Майклом Левиттом и Арье Варшелем с формулировкой за «компьютерное моделирование химических систем».
Чарльз Беннетт — американский физик-теоретик, информатик, один из создателей теории квантового многочастичного взаимодействия, BB84, Bennett acceptance ratio метода. Известен своими основополагающими результатами в квантовой теории информации, квантовой информатике, в том числе по квантовой криптографии. Член Национальной академии наук США (1997). Лауреат премий Харви, Ранка, Окава и Шеннона, а также премии Вольфа по физике (2018). Thomson Reuters Citation Laureate (2012).
Илья Ше́йвахович Авербух — молдавский советский и израильский физик-теоретик.
Наум Фроймович Перельман — молдавский советский физик-теоретик, доктор физико-математических наук (1982), профессор.
Александр Александрович Грановский — российсский квантовый химик, автор программного пакета для ab initio квантовохимических расчётов Firefly, ранее известного как PC GAMESS.
Нэнси Макри — профессор химии и физики Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, где она является главным исследователем исследовательской группы Макри по теоретическому пониманию квантовой динамики конденсированной фазы. Она изучает теоретическую квантовую динамику многоатомных систем и разрабатывает методы долгосрочного численного интегрального моделирования квантовых диссипативных систем.
