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これまで我々は、従来の第一原理計算だけでは直接取込むことのできない、水素原子核やミューオン、陽電子の量子揺らぎも含めた量子多成分系分子理論を展開してきた。具体的には、分子軌道(MO)法や、量子モンテカルロ(QMC)法、さらには密度汎関数(DFT)法に基づく手法と、経路積分法に基づいた、量子多成分系分子理論手法である。その中でも本年度は、主に以下の項目を実施した。
１．量子多成分系分子理論の高度化：(1A)大規模系への拡張ため、経路積分法にDFTB法をより効率的に実装し、計算コストを抑えた。(1C)並列化への実装を行い、具体的に東工大TSUBAMEおよび九州大学計算機センターで計算を実施した。
２．物質デザインへの展開：(2A)ミューオンの量子効果も含めた精密計算を実現し、エチレン分子にミューオンが吸着した化合物の構造やμSRにおける超微細結合定数を定量的に求めることに成功した。(2B)低障壁水素結合たんぱく質のモデル化合物に関する計算を実施し、核の量子効果の重要性を提唱した。(2C)炭素材料への水素吸着・吸蔵機構の解析として、ゼオライト鋳型炭素への水素吸着計算を実施した。
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