¿Cuál es el tamaño promedio de un sistema de química cuántica utilizado para calcular los niveles de energía?

El tamaño del sistema que puede estudiarse depende en gran medida del método de primeros principios utilizado, el tamaño del conjunto base y la configuración numérica (y en la práctica, la eficacia con la que se paralelizó e implementó el algoritmo). Aquí supondré que el conjunto base elegido y la configuración numérica están prácticamente convergentes.

Usando la teoría de la densidad funcional o los métodos basados ​​en la función de onda, uno puede examinar los niveles de energía de moléculas y sólidos que contienen entre 10 y 100 átomos de forma regular. Si utiliza funciones de densidad híbrida o métodos de función de onda correlacionados explícitamente, la optimización de la geometría para relajar completamente un sistema con cientos de átomos es computacionalmente prohibitiva para muchos grupos de investigación. Si agrega restricciones a ciertos átomos para que se fijen en el espacio, entonces podría relajar parcialmente el sistema.

Si se quiere usar aproximación de fase aleatoria o teoría de GW, entonces el sistema también será quizás un orden de magnitud menor que si se decide modelar el sistema con Hartree Fock o LDA. He visto investigadores que aplican la aproximación de fase aleatoria, la teoría de GW y el CCSD para examinar sistemas con <30 átomos de mecánica cuántica de forma algo rutinaria (a menudo como correcciones de un solo punto, no relajación de geometría completa). Si se desea modelar sistemas más grandes para minimizar los errores de tamaño finito, pueden usar modelos híbridos de mecánica cuántica - mecánica molecular.