Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2502.12870

帮助 | 高级搜索

物理学 > 化学物理

arXiv:2502.12870 (physics)
[提交于 2025年2月18日 ]

标题: 可迁移的激发态机器学习势能 X-MACE 使用集成 DeepSets

标题: Transferable Machine Learning Potential X-MACE for Excited States using Integrated DeepSets

Authors:Rhyan Barrett, Christoph Ortner, Julia Westermayr
摘要: 锥形交叉点在光化学反应中作为关键通道,使得势能面之间的快速非辐射跃迁成为可能,这些过程是光合作用或视觉等基本过程的基础。 然而,使用量子化学计算这些交叉点极其计算密集,而使用机器学习进行建模由于其固有的不光滑和复杂性而面临重大挑战。 为了解决这一挑战,我们引入了一种深度学习架构,旨在精确建模激发态,并提高这些关键、不光滑区域的准确性。 我们的模型将深度集合集成到信息传递原子簇展开(MACE)框架中,从而得到对不光滑激发态势能面的平滑表示。 我们使用大量分子验证了该方法,展示了与传统激发态模型相比,在锥形交叉点周围的能量景观建模方面有显著改进。 此外,我们将基态基础机器学习模型应用于激发态。 通过这样做,我们展示了所开发的模型不仅能够从基态转移到激发态,还能在化学空间内转移到训练数据集之外的分子系统。 这一进展不仅提高了激发态建模的保真度,还为更复杂分子系统的研究奠定了基础。
摘要: Conical intersections serve as critical gateways in photochemical reactions, enabling rapid nonradiative transitions between potential energy surfaces that underpin fundamental processes such as photosynthesis or vision. Their calculation with quantum chemistry is, however, extremely computationally intensive and their modeling with machine learning poses a significant challenge due to their inherently non-smooth and complex nature. To address this challenge, we introduce a deep learning architecture designed to precisely model excited states and improve their accuracy around these critical, non-smooth regions. Our model integrates Deep Sets into the Message Passing Atomic Cluster Expansion (MACE) framework resulting in a smooth representation of the non-smooth excited-state potential energy surfaces. We validate our method using numerous molecules, showcasing a significant improvement in accurately modeling the energy landscape around conical intersections compared to conventional excited-state models. Additionally, we apply ground-state foundational machine learning models as a basis for excited states. By doing so, we showcase that the developed model is capable of transferring not only from the ground state to excited states, but also within chemical space to molecular systems beyond those included in the training dataset. This advancement not only enhances the fidelity of excited-state modeling, but also lays the foundations for the investigation of more complex molecular systems.
主题: 化学物理 (physics.chem-ph)
引用方式: arXiv:2502.12870 [physics.chem-ph]
  (或者 arXiv:2502.12870v1 [physics.chem-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2502.12870
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Julia Westermayr [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 2 月 18 日 14:02:43 UTC (1,922 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.chem-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-02
切换浏览方式为:
physics

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号