Construction of precise intermolecular potential energy surfaces by collaboration of high-resolution spectroscopy and machine learning

Research Project

Project/Area Number	25K08572
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
Research Institution	Gunma University
Principal Investigator	住吉吉英群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (50291331)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords	フーリエ変換マイクロ波分光 / コヒーレント2重共鳴分光 / 機械学習 / 分子間相互作用エネルギー / 分子間振動ダイナミクス
Outline of Research at the Start	高感度マイクロ波－ミリ波2重共鳴分光装置を開発し、これまで検出が困難であった、パラ水素と多原子分子の分子クラスターの分子間振動回転遷移の直接観測を行う。更に、量子化学計算と機械学習を用いて、多原子分子とパラ水素分子との分子間相互作用エネルギー曲面（IPES）を計算する。このIPESを、マイクロ波分光で得られた精密な分光データを再現するように最適化する事で、より高精度のIPESを構築する。高精度量子化学計算、機械学習、および高精度マイクロ波分光の３つの手法の協働によって得られた精密なIPESを用いて、パラ水素分子と星間分子との間でおこる、特殊なエネルギー移動過程を明らかにする。