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En optique et en chimie quantique, « l'hamiltonien moléculaire » est l'opérateur hamiltonien de l'énergie des électrons et des noyaux d'une molécule. Cet opérateur hermitien et l'équation de Schrödinger associée sont à la base du calcul des propriétés des molécules et des agrégats de molécules, comme la conductivité, les propriétés optiques et magnétique, ou encore la réactivité.
One of the guiding principles in modern chemical dynamics and spectroscopy is that the motion of the nuclei in a molecule is slow compared to that of its electrons. This is justified by the large disparity between the mass of an electron, and the typical mass of a nucleus and leads to the Born–Oppenheimer approximation and the idea that the structure and dynamics of a chemical species are largely determined by nuclear motion on potential energy surfaces. The potential energy surfaces are obtained within the adiabatic or Born–Oppenheimer approximation.
thumb|Intersection conique idéale entre deux surfaces d'énergie potentielle. Les axes horizontaux représentent les positions nucléaires, l'axe vertical est l'énergie des deux états possibles. En chimie quantique, une intersection conique de deux surfaces d'énergie potentielle (SEP) de mêmes symétries spatiales et de spin est l'ensemble des points géométriques où deux SEP sont dégénérées (se croisent). Les intersections coniques se rencontrent dans tous les systèmes chimiques triviaux et non triviaux.
Ehrenfest dynamics is a useful approximation for ab initio mixed quantum-classical molecular dynamics that can treat electronically nonadiabatic effects. Although a severe approximation to the exact s
Accurate simulations of molecular quantum dynamics are crucial for understanding numerous natural processes and experimental results. Yet, such high-accuracy simulations are challenging even for relat
Diabatization of the molecular Hamiltonian is a standard approach to remove the singularities of nonadiabatic couplings at conical intersections of adiabatic potential energy surfaces. In general, it