V májovom čísle Quarku (5/2023) sme písali o veľkej fyzikálnej konferencii v Las Vegas v USA. Významné vedecké konferencie sa však nekonajú len v Amerike, ale aj u nás, na Slovensku.
Koncom júna sa v bratislavskej Redute zišli vedci a vedkyne zo všetkých kontinentov (okrem Antarktídy). Ich cieľom bol 17. Medzinárodný kongres kvantovej chémie (International Congress of Quantum Chemistry, ICQC). Ide o významné stretnutie konajúce sa každé tri roky, ale z pôvodného termínu v roku 2021 pre pandémiu presunuté na rok 2023.
Chémia v počítači
Témou dňa teda bola kvantová chémia. Ide o vedný odbor zaoberajúci sa predpovedaním a vysvetľovaním chemických javov prostredníctvom riešenia rovníc kvantovej mechaniky. Napriek tomu, že predmetom chémie je svet atómov a molekúl, teda častíc mikrosveta správajúcich sa podľa pravidiel kvantovej mechaniky, nie každá chémia je kvantová. Chemici často uvažujú v kontexte jednoduchších modelov. Na získanie presných číselných výsledkov a ukotvenie modelov v hlbšej teórii je však nutné obrátiť sa práve na kvantovú mechaniku. No a to je dostatočne tvrdý oriešok na to, aby chemikov, ktorí sa im venujú, zamestnával na plný úväzok.
Zložitosť rovníc popisujúcich chemické javy tiež znamená, že sa typicky riešia numericky, pomocou počítačov. Rovnice inak neriešiteľné pomocou pera a papiera sa totiž dajú prepísať do reči tabuliek čísel (tzv. matíc) a sčítavania a násobenia čísel v týchto tabuľkách, čo je presne to, v čom sú počítače dobré. Náplňou výskumu v kvantovej chémii je vývoj výpočtových metód, ktoré sú rýchlejšie, presnejšie, alebo umožňujú popísať nové javy. Tieto metódy sú súčasťou širokého spektra počítačových programov, od otvorených projektov po komerčné, od úzko špecializovaných po balíky s rozmanitou funkcionalitou, od programov s hŕstkou vývojárov po produkty veľkých tímov. Kvantovochemické výpočty pomocou týchto programov pomáhajú pri interpretácii experimentov a tiež umožňujú predpovedať vlastnosti látok, ktoré ešte neboli vyrobené.
Od klávesníc do filharmónie
Keďže kvantoví chemici trávia väčšinu svojich pracovných dní za počítačom, konferencia je vítanou zmenou rytmu. Nedá sa však povedať, že by išlo o oddych – aj keď zahraniční účastníci mali príležitosť spoznať naše hlavné mesto, bratislavský kongres mal nabitý program plný prednášok a prezentovania posterov od deviatej ráno do deviatej večer. Za päť rokov, ktoré uplynuli od predchádzajúcej konferencie, sa toho udialo veľa, tak bolo o čom hovoriť. Okrem pokrokov v štandardných témach sa preberali aj horúce témy súčasnosti – ako prepísať metódy kvantovej chémie pre kvantové počítače alebo ako predpovedať vlastnosti látok pomocou umelej inteligencie.
Na základe rozhovorov môžem povedať, že Bratislava zanechala v účastníčkach a účastníkoch dobrý dojem. Nebolo to však len mestom. Slovenské pracoviská na univerzitách a na akadémii vied venujúce sa kvantovej chémii patria k celosvetovo uznávaným, a preto prítomnosť takejto konferencie na Slovensku nie je prekvapujúca.
Lukáš Konečný
Univerzita v Tromsø, Nórsko
Foto International Congress of Quantum Chemistry/icqc2023.org
Viac podobných článkov nájdete na stránke vedator.space.
