该项目将开发基于社区的开源代码，这些代码可以部署在新兴百亿亿次和未来领先的超级计算机上，用于建模与基础能源科学任务相关的系统，特别是化学科学、地球科学和生物科学相关的领域。项目拟研究描述化学与分子过程的开源软件，合适的软件将解释耦合、激发态、输运、动力学或电子光学性质，或者将准确描述光、电荷或自旋的高保真分子量子信息系统行为。

　　具体而言，该项目拟资助的研究方向与方法理论包括：改进能源基础科学相关溶剂或溶剂-溶剂相互作用的量子力学方法；从根本上改进化学、电子、磁性和自旋过程的能量效率、现场驱动控制的预测方法；解释竞争性耗散机制或定量预测分子系统中非理想状态影响的方法；描述太阳能和人工光化学等能量转换和储存的多尺度方法；对自然和人工设计的分子，有预见性地创建发现新功能的基本方法；对无损光谱进行计算评估的方法，可以从外部控制分子功能或推断状态变化；建立由界面组成的膜和分子复合物模型的方法，这对能源和水应用的分离技术至关重要；设计新的化学反应、催化剂和流程以实现化学产品的高效升级循环和计算建模方法；分子组装中未开发的物理现象的预测建模和控制方法等。                                               （冯瑞华）