Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage:

• die Dynamik eines Atomsystems im Kontext der klassischen und der Quantenmechanik zu beschreiben
• softwarebasierte Lösungen für einfache atomare Probleme zu entwickeln
• Berechnungen entwerfen, die mehrere Ebenen in der Beschreibung von Materie umzufassen
• mit Chemikern über Design und Implementierung von Software für theoretische Chemie zu diskutieren
• produktiv an weiterführenden Kursen teilzunehmen

• Quanten- und klassische Beschreibung atomistischer Systeme
• Die Hartree-Fock-Methode
• Dichtefunktionaltheorie
• Monte-Carlo-Methoden in der theoretischen Chemie
• Moleküldynamik
• Zusammenhang zwischen atomaren Simulationen und Thermodynamik
• Skalenüberbrückende Simulation
• Übersicht über Open Source Software zur atomaren Berechnung

Der Leitfaden jedes Themas im Kurs wird die Lösung einer bestimmten Klasse von Problemen durch atomistische Berechnungen sein. Die erforderlichen theoretischen Kenntnisse werden kompakt dargestellt. Mögliche Implementierungen und Beispielanwendungen werden stattdessen hervorgehoben.

Aufgrund der besonderen Einschränkungen, die diese Ausgabe des Kurses betreffen, wird der Unterricht online durchgeführt. Die Vorträge werden zu Beginn jeder Woche als Videos hochgeladen, wobei jedem neuen Video eine Übung beigefügt ist. Am Ende der Woche wird eine Online-Frage-und-Antwort-Sitzung abgehalten, und die Studierenden werden gebeten, ihre Lösungen für die Übung bis Anfang der nächsten Woche einzureichen.

Um den Kurs erfolgreich abzuschließen, muss die Studierenden eine mündliche Prüfung bestehen. Der Fortschritt der Studierenden wird durch Hausaufgaben bewertet.

Lineare Algebra, lineare Differentialoperatoren, Reihen und Integrale, Grundlagen der Chemie.