Méthode ab initio de chimie quantique

Les méthodes ab initio de chimie quantique sont des méthodes de chimie numérique basées sur la chimie quantique. La méthode ab initio la plus simple de calcul de structure électronique est le schéma Hartree-Fock (HF), dans laquelle la répulsion coulombienne électron-électron n'est pas spécifiquement prise en compte. Seul son effet moyen est inclus dans le calcul. Lorsque la taille de la base est augmentée, l'énergie et la fonction d'onde tendent vers une limite appelée limite Hartree-Fock. De nombreux types de calculs, connus sous le nom de méthodes post-Hartree-Fock, commencent par un calcul Hartree-Fock et sont ensuite corrigés pour la répulsion électron-électron, aussi connue comme corrélation électronique. La théorie de la perturbation de Møller-Plesset (MPn) et la théorie des clusters couplés (CC) sont des exemples de ces méthodes post-Hartree-Fock Dans certains cas, particulièrement pour les processus de ruptures de liaisons, la méthode Hartree-Fock est inadéquate et cette fonction de référence à un seul déterminant n'est pas une bonne base pour les méthodes post-Hartree-Fock. Il est alors nécessaire de débuter avec une fonction d'onde comprenant plus d'un déterminant comme un champ multi-configurationnel auto-cohérent et des méthodes ont été développées utilisant ces références multi-déterminants pour des améliorations. La base (qui est habituellement construite à partir de l'ansatz de combinaison linéaire d'orbitales atomiques) utilisée pour la résolution de l'équation de Schrödinger n'est quasiment jamais complète, et ne couvre donc pas l'espace de Hilbert associé avec les processus d'ionisation et de diffusion (voir spectre continu pour plus de détails). Dans les méthodes Hartree-Fock et d'interaction de configuration, cette approximation permet de traiter l'équation de Schrödinger comme une « simple » équation aux valeurs propres du hamiltonien moléculaire électronique, avec un ensemble discret de solutions.