Corriendo los límites de las simulaciones QM/MM mediante el uso de GPUs y DFT dependiente del tiempo

M.C. GONZALEZ LEBRERO; D.A. SCHERLIS; E. MOCSKOS; M. FERRERIA; J.P. DARAGO; C. HOPKINS; U. MORZAN; F. RAMIREZ; W. AGUDELO; D.A. ESTRIN

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso argentino de fisicoquímica y química inorgánica; 2015

AAIFQ

Los fenómenos que se pueden tratar mediante simulación computacional estánlimitados tanto por los modelos existentes cómo por el poder de cómputo accesible.En este sentido presentaremos los esfuerzos hechos sobre el código de estructuraelectrónica basado en la Teoría de los Funcionales de la Densidad (DFT) LIO, quepermiten el tratamiento de sistemas de mayor tamaño y/o por más tiempo mediante eluso de procesadores gráficos (GPUs). En particular nos abocamos a describir laaceleración del cómputo de los términos de intercambio y correlación y QM/MM,logrando una mejora en los tiempos de ejecución de más de 20 veces [1].A su vez presentaremos la implementación de los algoritmos asociados a la Teoría delos Funcionales de la Densidad Dependientes del Tiempo en Tiempo Real (RT-TDDFT), que permiten simular la evolución de la densidad electrónica perturbada porun campo externo dependiente del tiempo (como por ejemplo en su interacción conluz). Mediante este modelo es posible tratar una serie de procesos que implican laevolución de la densidad electrónica (o de la función de onda), como la trasferenciaelectrónica, interacción con luz, etc.En nuestra implementación de los algoritmos RT-TDDFT se permite simular el entornomediante técnicas QM/MM, siendo en este sentido absolutamente original [2].Presentaremos resultados de validación de los algoritmos por su comparación conresultados experimentales y de TDDFT de respuesta lineal tanto en vacío como ensolución y entornos proteicos.[1] ?GPU accelerated implementation of density functional theory for hybrid QM/MMsimulations?.Matías A. Nitsche, Manuel Ferreria, Esteban E. Mocskos, and Mariano C. González Lebrero.Journal of Chemical Theory and Computation, 10(3):959-967, 2014.[2] ?Electron dynamics in complex environments with real-time time dependent densityfunctional theory in a qm-mm framework.?Uriel N. Morzan, Francisco F. Ramírez, M. Belén Oviedo, Cristién G. Sénchez, Damián A.Scherlis a , and Mariano C. González Lebrero a . a Corresponding Authors.The Journal of Chemical Physics,140(16), 2014.