GEM, un champ de forces ab initio : développement et perspectives
Jean-Philip Piquemal, National Institute of Environmental Health
Sciences, Mail Drop F0-08, North Carolina, U.S.A.
Lundi 19 janvier 2006, 14h00, salle 2/3,
Bâtiment St.Raphael, 3 rue Galilée, 94200 Ivry-sur-Seine
Dans cet exposé, nous discuterons des évolutions récentes du potentiel
modèle SIBFA (Sum of Interactions Between Fragments Ab initio computed),
champ de forces dédié à l'étude de métalloprotéines.
Sa fusion, dénommée G.E.M (Gaussian Electrostatic Model), avec des
algorithmes de Density Fitting sera présentée. Dans ce schéma de calcul
utilisant une approche density fitting, des densités électroniques
représentées par une matrice densité peuvent être projetées sur une base
de gaussiennes auxiliaires. Cette reformulation de la densité permet
d'obtenir un jeu de coefficients capables de reconstruire et de manipuler
dans l'espace la densité de charge d'une molécule. L'approche GEM utilise
ces nouveaux objets et calcule des énergies d'interaction
intermoléculaires dans l'esprit des méthodes de décomposition d'énergie
intermoléculaires (CSOV, SAPT) en recalculant séparément les diverses
composantes.
L'utilisation de densités électroniques permet au champ de forces de
réaliser une évaluation très rapide des intégrales cinétiques, de
recouvrement et de répulsion électronique facilitant ainsi les approches
QM/MM. Le modèle présente actuellement une précision de l'ordre de 1% sur
son niveau de référence ab initio (HF, DFT, MP2 ou CCSD) et est notamment
performant sur les métaux. Les stratégies d'implémentation haute
performance de l'approche mettant en jeu des méthodes de type Particle
Mesh Ewald seront abordées dans l'optique de la dynamique moléculaire et
du QM/MM.