A numerically exact calculation of vibration–rotation–tunneling levels of water dimer on a new accurate potential energy surface: Achieving sub-cm−1 accuracy from the terahertz to the infrared
Notice bibliographique
Résumé
Numerically exact vibrational-rotational-tunneling (VRT) levels of (H2O)2 and (D2O)2 have been computed in full dimensionality on a new highly accurate two-body potential energy surface (PES). Inter-molecular levels are computed with a basis of products of contracted intra-molecular basis functions and inter-molecular functions that are products of Wigner functions. Intra-molecular levels are computed with a product of contracted intra-molecular basis functions and contracted inter-molecular basis functions. We use a two-body PES that is fitted using the fundamental-invariant neural network method using 740 000 ab initio points. Energies for points near the bottom of the well are computed without the frozen-core approximation. The PES has a root-mean-square fitting error of only 0.70 cm-1. All the experimental VRT fork origins and tunneling splittings in the terahertz region (up to 150 cm-1) are in excellent agreement with our calculated levels. The largest error is 0.44 cm-1 for (H2O)2 and 0.85 cm-1 for (D2O)2. The calculated levels also agree very well with the 22, of a possible 24, observed OD stretch vibration-tunneling levels of (D2O)2 [Barclay et al., J. Chem. Phys. 150, 164307 (2019) and Barclay et al., 160, 114314 (2024)], with the largest error being 0.35 cm-1. Coupling, which causes predissociation, makes OH stretch states of (H2O)2 difficult to observe and their assignment is controversial. Our calculations resolve the controversy. For the only rotationally resolved experimental OH stretch state, the as[A] "2s" state [Huang and Miller, J. Chem. Phys 91, 6613 (1989)], near 3738 cm-1, the 3 observed vibrational-tunneling levels agree with the calculated levels to within 0.35 cm-1.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».