Projet : APACHE

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Sous-sections


   
Chimie et biologie

Résumé :

La simulation des particules, atomes et molécules, suivant les lois de la mécanique quantique ou newtonienne sont des algorithmes coûteux (de complexité égale au carré, au cube ou à la puissance 4 du nombre de particules mises en jeu). Ces simulations trouvent des applications dans de nombreux domaines : pharmacologie, structure des matériaux, astrophysique, etc. Le parallélisme est une voie incontournable pour traiter plus vite des phénomènes plus complexes afin de rendre l'approche de modélisation et de calcul cohérente avec l'approche expérimentale.

Dynamique moléculaire

Ces travaux sont menés conjointement avec le Laboratoire de Biologie Moléculaire et Structurale du CEA-Grenoble (S. Crouzy) et avec le LORIA (O. Coulaud et P.-E. Bernard).

La dynamique moléculaire est une simulation du mouvement des atomes et des molécules par calcul de leurs déplacements. Cette technique est largement utilisée pour simuler les propriétés des solides, des liquides et des gaz. Elle est également employée pour étudier les conformations des macromolécules, et pour la compréhension des mécanismes réactionnels des protéines dans les structures biologiques. Le développement des médicaments de demain sera lié à la compréhension de ces mécanismes.

Chimie théorique

Ces travaux se mènent en collaboration avec le laboratoire d'astrophysique de Grenoble (P. Valiron) et Guy Fishman (Laboratoire de Spectrométrie physique de Grenoble).

Les problèmes de simulation numérique en chimie [*] constituent un corpus d'applications intéressantes pour le parallélisme. La mécanique quantique s'applique en particulier à la théorie des semi-conducteurs. L'un des problèmes que se posent les physiciens de cette discipline est le calcul des niveaux d'énergie d'une particule trappée dans un puits de potentiel de géométrie a priori complexe (pyramidale, en forme de "T"...). Il s'agit donc de résoudre une équation aux valeurs propres (équation de Schrödinger) pour un tel potentiel.



Footnotes

... chimie[*]
En anglais, computational chemistry


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