Quantum monte carlo study of the retinal minimal model C5H 6NH2+

Journal of Computational Chemistry

Volumn 33, Issue 29, 2012, Pages 2332-2339

  Coccia, Emanuele ^a   Guidoni, Leonardo ^a  

^a UNIVERSITY OF L'AQUILA   (Italy)

Author keywords

bond length alternation; conjugated molecules; electronic correlation; rhodopsin

Indexed keywords

BASIS SETS; BOND LENGTH ALTERNATION; CIS AND TRANS ISOMERS; CONJUGATED MOLECULES; DOUBLE BONDS; ELECTRONIC CORRELATION; ENERGY DIFFERENCES; FULL OPTIMIZATION; GEOMETRICAL PARAMETERS; GEOMETRICAL PROPERTY; MASSIVELY PARALLEL COMPUTERS; MINIMAL MODEL; OPTIMIZATION ALGORITHMS; QUANTUM MONTE CARLO; QUANTUM MONTE CARLO STUDIES; RELAXED GEOMETRY; RHODOPSIN; VARIATIONAL MONTE CARLO METHOD;

ALGORITHMS; GEOMETRY; OPHTHALMOLOGY; STRUCTURAL OPTIMIZATION; STRUCTURE (COMPOSITION);

MONTE CARLO METHODS;

ALKADIENE; IMINE;

ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRON; MONTE CARLO METHOD; QUANTUM THEORY;

ALKADIENES; ELECTRONS; IMINES; MONTE CARLO METHOD; QUANTUM THEORY;

EID: 84867019864     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.23071     Document Type: Article

References (80)

1. T. Yoshizawa, G. Wald, Nature 1963, 197, 1279.
2. G. Wald, Science 1968, 162, 230.
3. K. Palczewski, T. Kumasaka, T. Hori, C. A. Behnke, H. Motoshima, B. A. Fox, I. L. Trong, D. C. Teller, T. Okada, R. E. Stenkamp, M. Yamamoto, M. Miyano, Science 2000, 289, 739.
4. K. Palczewski, Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 743.
5. M. Wanko, M. Hoffmann, T. Frauenheim, M. Elstner, J. Comput. Aided Mol. Des. 2006, 20, 511.
6. M. B. Nielsen, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 913.
7. D. Polli, P. Altoé, O. Weingart, K. M. Spillane, C. Manzoni, D. Brida, G. Tomasello, G. Orlandi, P. Kukura, R. A. Mathies, M. Garavelli, G. Cerullo, Nature 2010, 467, 440.
8. U. F. Röhrig, L. Guidoni, A. Laio, I. Frank, U. Rothlisberger, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15328.
9. I. Schapiro, M. N. Ryazantsev, L. M. Frutos, N. Ferré, R. Lindh, M. Olivucci, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3354.
10. O. Valsson, C. Filippi, J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 1275.
11. A. Cembran, R. Gonzalez-Luque, P. A. M. Merchan, F. Bernardi, M. Olivucci, M. Garavelli, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 6597.
12. L. H. Andersen, I. B. Nielsen, M. B. Kristensen, M. O. A. El Ghazaly, S. Haacke, M. B. Nielsen, M. A. Petersen, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12347.
13. I. B. Nielsen, L. Lammich, L. H. Andersen, Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 18304.
14. S. Sekharan, O. Weingart, V. Buss, Biophys. J. Biophys. Lett. 2006, 91, L07.
15. R. Send, D. Sundholm, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 27.
16. K. Bravaya, A. Bochenkova, A. Granovsky, A. Nemukhin, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13035.
17. R. R. Zaari, S. Y. Y. Wong, Chem. Phys. Lett. 2009, 469, 224.
18. J. Rajput, D. B. Rahbek, L. H. Andersen, A. Hirshfeld, M. Sheves, P. Altoé, G. Orlandi, M. Garavelli, Angew. Chem. 2010, 122, 1834.
19. O. Valsson, C. Filippi, J. Chehm. Phys. Lett 2012, 3, 908.
20. I. Schapiro, O. Weingart, V. Buss, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16.
21. N. Ferré, M. Olivucci, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6868.
22. T. Andruniow, N. Ferré, M. Olivucci, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2004, 101, 17908.
23. U. F. Röhrig, L. Guidoni, U. Rothlisberger, ChemPhysChem 2005, 6, 1836.
24. F. Blomgren, S. Larsson, J. Comput. Chem. 2005, 26, 738.
25. J. A. Gascon, E. M. Sproviero, V. S. Batista, Acc. Chem. Res. 2006, 39, 184.
26. P. B. Coto, A. Strambi, N. Ferré, M. Olivucci, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2006, 103, 17154.
27. L. M. Frutos, T. Andruniow, F. Santoro, N. Ferré, M. Olivucci, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2007, 104, 7764.
28. A. Altun, S. Yokoyama, K. Morokuma, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 6814.
29. A. Altun, S. Yokoyama, K. Morokuma, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 16883.
30. M. Garavelli, P. Celani, F. Bernardi, M. A. Robb, M. Olivucci, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6891.
31. R. Gonzalez-Luque, M. Garavelli, F. Bernardi, M. Merchan, M. Olivucci, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2000, 97, 9379.
32. L. De Vico, C. S. Page, M. Garavelli, F. Bernardi, R. Basosi, M. Olivucci, J. Am. Chem. Soc. 2001, 124, 4124.
33. C. S. Page, M. Olivucci, J. Comput. Chem. 2003, 24, 298.
34. A. Migani, M. A. Robb, M. Olivucci, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2804.
35. S. Fantacci, A. Migani, M. Olivucci, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 1208.
36. M. Wanko, M. Hoffmann, P. Strodel, A. Koslowski, W. Thiel, F. Neese, T. Frauenheim, M. Elstner, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 3606.
37. T. W. Keal, M. Wanko, W. Thiel, Theor. Chem. Acc. 2009, 123, 145.
38. J. J. Szymczak, M. Barbatti, H. Lischka, J. Phys. Chem. A. 2009, 113, 11907.
39. R. Send, D. Sundholm, M. O. Johansson, F. Pawlowski, J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2401.
40. A. Mosca Conte, L. Guidoni, R. D. Sole, O. Pulci, Chem. Phys. Lett. 2011, 515, 290.
41. O. Weingart, A. Migani, M. Olivucci, M. A. Robb, V. Buss, P. Hunt, J. Phys. Chem A 2004, 108, 4685.
42. M. Casula, C. Attaccalite, S. Sorella, J. Chem. Phys. 2004, 121, 7110.
43. M. Barborini, S. Sorella, L. Guidoni, J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1260.
44. D. Bressanini, P. J. Reynolds, In Advances in Chemical Physics: Monte Carlo Methods in Chemical Physics, Vol. 105; pp. 37; New York: Wiley 1999.
45. R. Jastrow, Physical Review 1955, 98, 1479.
46. B. L. Hammond, W. A. Lester, Jr., P. J. Reynolds, Monte Carlo Methods in Ab-Initio Quantum Chemistry; Singapore: World Scientific, 1994.
47. W. M. C. Foulkes, L. Mitas, R. J. Needs, G. Rajagopal, Rev. Mod. Phys. 2001, 73, 33.
48. D. M. Towler, In Computational Methods for Large Systems; Wiley, 2011.
49. P. J. Reynolds, D. M. Ceperley, B. J. Alder, W. A. Lester, Jr., J. Chem. Phys. 1982, 77, 5593.
50. J. Kolorenc, L. Mitas, Rep. Prog. Phys. 2011, 74, 026502.
51. L. Spanu, S. Sorella, G. Galli, Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 196401.
52. R. Maezono, N. D. Drummond, A. Ma, R. J. Needs, Phys. Rev. B 2010, 82, 184108.
53. F. Sterpone, L. Spanu, L. Ferraro, S. Sorella, L. Guidoni, J. Chem. Theor. Comput. 2008, 4, 1428.
54. S. Sorella, M. Casula, D. Rocca, J. Chem. Phys. 2007, 127, 14105.
55. F. Schautz, C. Filippi, J. Chem. Phys. 2004, 120, 10931.
56. P. M. Zimmermann, J. Toulouse, Z. Zhang, C. B. Musgrave, C. J. Umrigar, J. Chem. Phys. 2009, 131, 124103.
57. M. Caffarel, M. Rerat, C. Pouchan, Phys. Rev. A 1993, 47, 3704.
58. E. Coccia, O. Chernomor, M. Barborini, S. Sorella, L. Guidoni, J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1952.
59. D. Bressanini, G. Morosi, M. Mella, J. Chem. Phys. 2002, 116, 5345.
60. N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, E. Teller, J. Chem. Phys. 1953, 21, 1087.
61. C. J. Umrigar, Int. J. Quantum Chem. 1989, 36, 217.
62. C. Filippi, C. J. Umrigar, Phys. Rev. B 2000, 61, 16291.
63. R. Assaraf, M. Caffarel, J. Chem. Phys. 2003, 119, 10536.
64. S. Sorella, L. Capriotti, J. Chem. Phys. 2010, 133, 234111.
65. C. Attaccalite, S. Sorella, Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 114501.
66. L. Pauling, The nature of the Chemical Bond, 3rd ed.; Cornell University Press: Itaca, New York, 1960.
67. S. Sorella, Turborvb quantum monte carlo package, Available at: http://people.sissa.it/∼sorella/web/index.html (accessed date 11 may, 2012).
68. M. Casula, S. Sorella, J. Chem. Phys. 2003, 119, 6500.
69. M. Marchi, S. Azadi, S. Sorella, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 086807.
70. T. D. Beaudet, M. Casula, J. Kim, S. Sorella, R. Martin, J. Chem. Phys. 2008, 129, 164711.
71. M. Marchi, S. Azadi, M. Casula, S. Sorella, J. Chem. Phys. 2009, 131, 154116.
72. N. D. Drummond, M. D. Towler, R. J. Needs, J. Phys. Rev. B 2004, 70, 234119.
73. S. Sorella, Phys. Rev. B 2005, 71, 241103(R).
74. C. J. Umrigar, J. Toulouse, C. Filippi, S. Sorella, R. G. Hennig, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 110201.
75. F. R. Petruzielo, J. Toulouse, C. J. Umrigar, J. Chem. Phys. 2011, 134, 064104.
76. M. Burkatzki, C. Filippi, M. Dolg, J. Chem. Phys. 2007, 126, 234105.
77. M. Burkatzki, C. Filippi, M. Dolg, J. Chem. Phys. 2008, 129, 164115.
78. C. Filippi, and, C. J. Umrigar, J. Chem. Phys. 1996, 105, 213.
79. N. Nemec, M. D. Towler, R. J. Needs, J. Chem Phys. 2010, 132, 034111.
80. D. C. Teller, T. Okada, C. A. Behnke, K. Palczewski, R. E. Stenkamp, Biochemistry 2001, 40, 7761.