В данном цикле работ предложена и апробирована вычислительная стратегия, открывающая путь к моделированию неадиабатической динамики для больших молекулярных систем многоконфигурационным методом Хартри (MCTDH). Стратегия включает три ключевых этапа: (1) расчёт констант вибронного взаимодействия в линейном приближении, которое учитывает разложение потенциала до членов первого порядка в ряду Тейлора; 2) сканирование потенциальной энергии вдоль нормальных мод с наибольшими значениями констант вибронного взаимодействия; 3) аппроксимация кривых потенциальной энергии с учётом членов до четвёртого порядка в ряду Тейлора. Предложенный подход позволил преодолеть одно из ключевых ограничений метода неадиабатической динамики, а именно его применимость лишь к небольшим молекулам из-за больших вычислительных затрат. Это открыло возможности для моделирования эволюции волновых пакетов для систем с большим числом атомов. Выход за пределы линейного приближения позволил учесть ангармоничность колебаний, которая характерна для крупных молекулярных систем, что способствовало увеличению точности расчёта.

Эффективность разработанного подхода продемонстрирована на трёх принципиально различных классах систем: донорно-акцепторных флуорофорах, парах нуклеиновых оснований и полициклических ароматических углеводородах. В каждом случае были получены новые фундаментальные результаты, пересматривающие устоявшиеся представления о механизмах релаксации возбуждённых состояний. Предложенная методология открывает широкие перспективы для дальнейших исследований фотоиндуцированных процессов в молекулах, представляющих интерес для фотофизики и фотохимии.