想從事計算化學,對於量子力學需要掌握到什麼程度?

是直接讀Levine的量子化學就夠用了,還是應該啃Griffith和Sakurai等物理系的量力教材?其背後的分析力學和數學知識需不需要補一遍?當代計算化學科研工作對於物理原理的掌握需要多深呢?


個人感覺Levine的書(其實我因為覺得講得過於簡單,沒有系統讀過),以及A. Szabo的書前三章即可(後邊的內容我也不熟悉;前三章我已經給研究生講了3遍了還算比較熟悉)。後邊的內容需要根據個人專業調整。看樣子題主做凝聚態多一些,我推薦一本DFT大全:R. Martin的《電子結構》對理解VASP/CASTEP的結果很有幫助(我自己的DFT入門書之一,另一本是Parr和Yang的,但是已經比較老舊了不知道現在適合不)。量子力學本身就是一個大坑,有9種不同的理論體系,波函數這部分內容能用明白就已經不容易了所以不建議初學就學得過多。Sakurai前三章看著理解一下量子力學精髓尚可,做理論化學還是要上曾謹言做點題,當然徐光憲第一冊也不錯。進階讀第二冊,但是第二冊可讀性太差了,開頭弄兩章積分計算怎麼回事,後邊寫的居然比這前兩章簡單,但是DFT部分真是不想多說啥,還是讀讀單斌的《材料學的納米尺度計算模擬》吧。第三冊買了還沒怎麼看。二次量子化語言推薦趙成大老先生寫的2本書:固體量子化學和量子化學中的場論方法。根據書中前言記載,老先生也是0基礎慢慢自學出來的,書中非常照顧一個理論化學的學生的各種困難,由淺入深。還有就是R. Hoffmann以及他的弟子Drownskovski(希望我沒寫錯)的書,以及Karxiras的《固體中的電子和原子結構》,都是給化學出身、做固體/表面計算的人寫的。當然啦!如果你想進階,後邊還有許多書/文獻,視自己的學力/職業需要而定。


個人認為掌握徐光憲先生那本 量子化學三卷書的第一卷的內容足夠了(就是物理學院本科的量子力學加上群論的基礎知識). 其實個人認為計算化學更多的是從薛定諤方程出發做各種近似處理,其實可能數學手段和方法更重要些,不必去理解很深刻的量子力學知識(比如QFT,QED之類的) ,除非你是去做相對論量子化學,以及 eQED 等方面的研究.


這種問題還是要搬出Sobereva大神

談談學量子化學如何正確地入門 - 思想家公社的門口:量子化學·分子模擬·二次元


把shankar看完,之後的具體計算方法隨便看看就好


突然想起來前兩天去拜訪一個做計算的老師,和他交流的時候,談論到徐光憲先生的《量子化學》下冊,他就和我說了,搞量化的學生,不會二次量子化的都是廢物。當時是有點懵逼的……

所以,建議看完levine的還是把徐光憲的那套過一遍吧,畢竟levine那本書,數學太少了……


1.做應用性計算,想要能夠算出有意義的數據佐證實驗,或者根據現有條件設計些新的分子,可以說入門看賴文完全夠了,甚至一開始不完全看懂也沒關係。以後感覺遇到了瓶頸再學習新的理論、方法。理論水平和計算經驗是並重的。

2.理論研究,程序開發,沒有上限。但也不是一味死鑽理論,研究到哪學到哪。不可能幾年啃完幾十年的書然後就天下無敵了,更不可能沒有大量計算經驗就搞出精確泛函,寫出高效程序。

整天鼓吹新人入門必一次性讀透xx數學,xx物理的,一般非傻即壞。


如果只是做計算的話其實不太用懂量子力學,但如果想寫演算法的話,Griffith和Sakurai只是入門,取決於具體做什麼方向,還需要學很多…


如果做量子的,比如在傳說中某畢業博士人手一個新DFT的巨組,那自然是要學的越懂越好。基本上沒上限的。

如果不做量子,是做模擬的,量子也是要學一點的。但是不學量子,統計力學什麼的,也是要學的吧。這些學過之後,會發現,好像很多東西跟量子的東西好像哦。【廢話,都是力學,能不像么?

如果只是*專門只*做應用的,算材料的,比如半導體什麼的,那也得好好學量子。如果專門做生物物理之類的模擬的,那真的基本上什麼都不需要學,學好生物才是最關鍵的。


這事建議直接問老師

以前學過基礎和進階的量子化學,總共一學年,然後。。。。

反正進階課加我一共三個人小班,基本沒學懂什麼,老師也理解我們,給了個高分過了。反正我那是我最後一次學化學了,之後就轉了(我就是那種聽勸走了的那批)

如果老師也沒有專業的,建議就放棄吧,真的是那句,不要自學量子力學。


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