量子化学に関する質問

質問

僕は現在薬学部（６年制）の三回生（今年の春から四回生）になるもので研究室は有機合成系にしようと思っていますが、有機化学とは別に物理化学の分野で特に量子化学に興味があり、将来もし研究者になれたとしたらそのような分野を扱っていきたいと思っています。
しかし薬学部ではあまり量子化学を学ぶ機会がなく、これから学部在学中も学ぶ機会はないと思われます。
そこで質問ですが、
１：量子化学は独学可能ですか。また独学するうえで必要となる数学のレベル、物理学のレベルはどのくらいですが（数学は一応簡単ですが複素関数、ラプラス変換等をキャンパスゼミで勉強しています。）
２：１と関連していますが量子化学（特に分子軌道法など）の今最近のテーマとなっているものはどのようなものですか。
３：本気で量子化学を学びたいと思ったら大学を卒業してほかの大学の理学部等に入りなおすをすべきだと思いま
４：量子化学を勉強するうえで役立つ参考書を教えていただけませんか。

質問ばかりになってすいません。僕が量子化学に興味を持った理由は薬学部では薬の作用等について学べますが、化学物質と生体の目的たんぱく質の相互作用を考える上でもし原子レベルで相互作用を完全に計算できたらもっと効率的に薬が簡単にできるのかな思ったからです。また有機化学にしても特に有機触媒等を作る上でも原子レベルで計算できたらかなり研究がはかどるかなとも思っています。おそらくこのような原子レベルの計算では計算科学（スパコン等）が活躍するかなとも思われます。誤った知識が自分にあるかもしれませんが、わかる範囲でいいので答えてもらえたら嬉しいです。

回答No.1

alwen25

理学部で、量子化学を専攻した者です。

＞１：量子化学は独学可能ですか。また独学するうえで必要となる数学のレベル、物理学のレベルはどのくらいですが（数学は一応簡単ですが複素関数、ラプラス変換等をキャンパスゼミで勉強しています。）

基礎的なことで良ければ、理系の基礎科目程度の
微分積分学、線形代数学

＞２：１と関連していますが量子化学（特に分子軌道法など）の今最近のテーマとなっているものはどのようなものですか。

DFT理論でしょうか。
最近、Free ICI法というものが使われているらしいですが、
まだ、教科書にはなっていないようです。

＞３：本気で量子化学を学びたいと思ったら大学を卒業してほかの大学の理学部等に入りなおすをすべきだと思いま

これは、大学ではなく大学院の量子化学研究室に入るべきでしょう。
（私は、大学院は出ていません）

＞４：量子化学を勉強するうえで役立つ参考書を教えていただけませんか。
一般向けだとブルーバックスの「実践量子化学入門」

＞おそらくこのような原子レベルの計算では計算科学（スパコン等）が活躍するかなとも思われます。

Windows Vista,7が動作する程度であればパソコンでも可能です。
Windows用は、GAMESS(登録は必要ですが無料です）
Linux用はMPQC(GPLなのでフリーウェア）
など色々計算ソフトはあります。

逆にデュアルコアではないCPUであれば、Vigyaanをダウンロードして
CD-Rからブートしてもいいです。

お礼

とても参考になりました。
ありがとうございます。