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【粒子上的力】本文章只解出粒子的静电场原子核位置固定的电子密度 。 其他方法避免使用类似策略维持全波函数 。 对于文中中描述的 ， 附加考虑时间依赖性 。 分子动力学 。 在研究动力学时大型的化学系统大约数百个原子 ， 人们常常对非量子的性质感兴趣影响是必要的 。 使用经典的就足够了 ， 利用有效力模拟问题的方法将场和牛顿力学常被应用于扩散速率 ， 反应速率 ， 适形等问题变化 ， 红外光谱 ， 和结合能 ， 进行研究蛋白质折叠 。
气体在多孔介质中的吸收等过程材料 ， 应力引起的材料变形 ， 电解液溶剂化 ， 还有很多 。 因为这些量可以通常通过处理每个原子来计算到所需的精度作为经典的牛顿粒子 ， 避免了这种构造希尔伯特空间的时间演化 。 为了推进牛顿的时间步长模拟时 ， 粒子上的力需要近似 。 这是在动力学中通过引入一个力来实现的没有明确考虑作用于原子的场电子自由度 。 一个力场由一个集合组成由电子结构参数化的项计算或实验 。
系统的动力学是使用欧拉或维莱特等算法进行传播积分后 ， 可以得到直观的定性对过程动力学的理解或计算定量结果相关函数 。 如果我们的主要兴趣是寻找低能态也就是寻找能量最低的分子晶体构象或在蛋白质配体对接 ， 然后动力学是次要的 ， 也是众多优化之一 ， 方法是找出系统的基态 。 我们注意 ， 提高精度的一种方法是使用从头计算电子结构法与法相结合作为考虑整个系统动力学的一种方法 。 这样的方法 。
在许多化学系统中 ， 必须考虑量子效应 ， 即使电子自由度可以安全地吸收到力场中 。 这些效应包括核隧穿效应和零点振动能 ， 它们是牛顿理论所不能捕捉到的力学 。 模拟需要核量子效应含有低温氦的凝聚态物质 ， 系统而氢均为获得高精度含氢室温系统的模拟 ， 比如液态水各种各样的路径积分建立了核量子模型的方法和效果 ， 包括路径积分质心和从概念上讲 ， 这些方法通过把一个原子离散成许多珠子 。
这些珠子代表一种状态系统中的路径积分 。 这些方法包括上面列出的一些量子效应 ， 他们避免使用希尔伯特空间 ， 这限制了他们的计算成本与经典医学方法 。 需要注意的是 ， 即使已经打开了一个整个研究领域 ， 以前是不可能的方法有局限性 ， 没有方法很难克服从根本上改变手术过程 。 最严重的问题是有限的时间传播 。
目前支持 ， 生物化学中的一些过程 ， 如在血红蛋白中 ， 构象转变是一次发生的规模是目前极限的许多倍量子时间演化 。 计算中的大多数方法可以进行时间演化 ， 量子特性在所有步骤中都得到了保留 。 其中的一个时间传播的策略是直接传播解决方程 ， 即 ， 更新显式波函数或密度矩阵在每个时间步长 。 这么快成为内存密集型 ， 需要一种方法来近似哈密顿量的矩阵指数和对许多方法进行了分类近似矩阵指数的运算 。
泰勒展开和切比雪夫约是基于幂的级数方法 ， 哈密顿来近似演化算符 。 它们对于小的矩阵是精确的 ， 但却令人望而却步对于较大的系统来说是昂贵的 。 标准常微分龙格-库塔等方程求解器是常见的经典方程时间传播的主力 。 他们可以用来进行量子传播 ， 虽然它们的计算效率不是最高的选择一个给定的精度 。 多项式方法形成了另一个算法的范畴 ， 他们依赖于精确 。
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