Interpolación geodésica para rutas de reacción

El desarrollo de métodos de descubrimiento de reacciones de alto rendimiento, como el nanoreactor ab initio, exige un gran número de cálculos de tasas de reacción a través de la optimización de rutas de reacción de mínima energía. Estas a menudo se generan a partir de interpolaciones entre las geometrías de los puntos finales de reactantes y productos. Desafortunadamente, la interpolación directa en coordenadas cartesianas a menudo conduce a aproximaciones deficientes que resultan en una convergencia lenta. En este trabajo, reformulamos el problema de la interpolación entre las geometrías de los puntos finales como una búsqueda de la curva geodésica en una variedad riemanniana. Mostramos que la diferencia percibida en el rendimiento de los métodos de interpolación en diferentes coordenadas es el resultado de un cambio métrico implícito. Tener en cuenta la métrica de manera explícita nos permite obtener buenos resultados en coordenadas cartesianas, eludiendo las dificultades causadas por coordenadas redundantes. Usando solo información geométrica, somos capaces de generar rutas desde reactantes hasta productos que son notablemente cercanas a la verdadera ruta de mínima energía. Mostramos que estos caminos geodésicos son excelentes puntos de partida para algoritmos de rutas de mínima energía.