Conception de molécules par optimisation des potentiels

Le nombre astronomique de structures chimiques discrètes accessibles rend la conception moléculaire rationnelle extrêmement difficile. Nous formulons la conception de molécules avec des propriétés spécifiques sur mesure comme un processus d'optimisation continue dans l'espace des potentiels d'attraction électron-nucléaire. L'optimisation est facilitée par l'utilisation d'une combinaison linéaire de potentiels atomiques (LCAP), un cadre général qui crée un paysage de propriétés continu à partir d'un ensemble de valeurs de propriétés moléculaires autrement non liées. Une démonstration de cette approche est donnée pour l'optimisation de la polarisabilité électronique moléculaire et de l'hyperpolarisabilité. Nous montrons que les structures optimales peuvent être déterminées sans énumérer et évaluer séparément les caractéristiques du nombre combinatoire de structures possibles, un processus qui serait beaucoup plus lent. L'approche LCAP peut être utilisée avec des Hamiltoniens quantiques ou classiques, suggérant des applications possibles dans la conception de médicaments et la découverte de nouveaux matériaux.