Tag: DFT

– Det er jo en av de beste måtene å prøve å forklare verden rundt oss. Kvantefysikk kan beskrive verden på mikroskopisk skala. Det er ganske fjernt, men også nødvendig.

Bakkestuen har alltid interessert seg for fysikk, men lot karrieren bli til mens han gikk. September 2023 ble han ansatt som PhD-stipendiat i anvendt matematikk ved OsloMet, etter en bachelor i fysikk og astronomi, og en master i teoretisk fysikk ved Universitetet i Oslo.

Her deltar han nå i REGAL-prosjektet (Regularized density-functional analysis), som undersøker Moreau-Yosida-regularisering i tetthetsfunksjonsteori (DFT) fram til høsten 2027. Prosjektet er støttet av Det europeiske forskningsrådet, og skal forbedre den matematiske forståelsen av teorien.

– Dette er den metoden som kanskje er mest brukt til å gjøre beregninger – veldig, veldig mange mennesker bruker den i både forskning og industri. Men det er ofte forskjell på hva teorien sier og hva man gjør i praksis. Målet er å forstå matematikken bedre, så man kan gjøre smartere valg ved beregninger.

Kan bidra til materialteknologi

Det blir stadig viktigere å modellere systemer på enkeltpartikkelnivå, forteller Bakkestuen. Her vil REGAL-prosjektet forhåpentligvis kunne bidra. Også materialteknologien kan forbedres ved effektivisering av metoden. Man snakker for eksempel ofte om hvordan man kan revolusjonere fornybar energi.

– Det er nok et stykke unna foreløpig, men kanskje man kommer så langt at man slipper å teste millioner eller milliarder av muligheter.

Og det er ikke bare Bakkestuen og resten av REGAL-teamet som bryr seg om DFT. Også Google har interessert seg for DFT, og forsøkt å bruke maskinlæring for å få bedre resultater, forteller Bakkestuen.

DFT med penn og papir

For tiden er Bakkestuen i startfasen på flere prosjekter, og bruker dagene på å lese litteratur. Nylig ferdigstilte han prosjektet Quantum-electrodynamical density-functional theory for the Dicke Hamiltonian i samarbeid med André Laestadius, Mihály A. Csirik og Markus Penz. Her analyserte de interaksjoner mellom lys og materie med et DFT-perspektiv.

– Dette er et eksempel på DFT hvor man faktisk kan gjøre mye med penn og papir, for det er stort sett aldri mulig.

REGAL bidrar også på festskriftet til kjemiker og professor ved Universitetet i Oslo, Trygve Helgaker. Skriftet er en spesialutgave med artikler skrevet om temaer Helgaker har jobbet med og bidratt til, i forbindelse med hans pensjonering.

Bidraget deres til festskriftet er artikkelen Quantum-Electrodynamical Density-Functional Theory Exemplified by the Quantum Rabi Model, som nylig ble publisert i The Journal of Physical Chemistry A. Dette er Bakkestuens første publiserte artikkel.

Vil presentere på WATOC

Nå ser Bakkestuen fram mot World Association of Theoretical and Computational Chemists (WATOC 2025) som arrangeres av Trygve Helgaker på Oslo Kongressenter 22 til 27. juni. Med et forventet oppmøte på 1000 mennesker, vil det være den største internasjonale samlingen av teoretiske kjemikere i 2025.

Her skal Bakkestuen søke om å presentere en poster med noen av sine forskningsfunn.