Les électrons dans une molécule ressemblent à des danseurs qui cherchent à rester à distance les uns des autres. Mais lorsque deux d'entre eux se rapprochent de très près, leur danse connaît un raté brutal — apparaît ce qu'on appelle le puits de Coulomb (une profonde dépression dans l'énergie d'interaction). Les calculs quantiques ordinaires tentent de lisser ce raté en ajoutant toujours plus de figures de danse — les fonctions de base — et convergent vers la réponse exacte d'une manière désespérément lente. Un groupe de chercheurs a proposé de ne pas lisser le puits, mais de réaménager la scène elle-même. Ils ont appliqué une transformation qui « imprime » mathématiquement la répulsion brutale des électrons directement dans les règles de la danse — dans l'hamiltonien (la description de l'énergie totale du système). Cette approche est connue sous le nom de méthode transcorrélée, mais jusqu'ici elle était peu pratique pour les grandes molécules en raison de l'énormité des calculs.

La percée est venue de deux idées. La première est la compression des données : les volumineuses intégrales décrivant les interactions ont été remplacées par des matrices compactes de rang faible grâce à l'approximation séparable par interpolation de la densité. En termes simples, au lieu d'une carte détaillée de chaque pas du danseur, on ne stocke que les points clés, à partir desquels tout le mouvement se reconstitue presque sans perte. La deuxième idée est le traitement intelligent des interactions triples, où trois électrons interviennent simultanément. Elles ont été réduites à des paires effectives, ce qui a fortement diminué la complexité. Tout cela a été implémenté sur plusieurs processeurs graphiques avec différenciation automatique, et la construction du modèle est devenue une tâche routinière, même pour de très grandes bases.

La méthode a été testée sur deux problèmes. Pour la chaîne linéaire d'atomes de hydrogène, les calculs avec la base record cc-pV5Z ont atteint simultanément la limite thermodynamique et la limite de base complète — l'erreur était d'environ 1 millihartree par atome. Pour la molécule de benzène (C₆H₆) avec 1200 orbitales, la précision s'est révélée au niveau des meilleures références, et l'extrapolation vers la base complète est devenue beaucoup plus fiable que celle des méthodes standard de clusters couplés. Cela signifie que la méthode est prête à affronter des systèmes chimiques réalistes, où une telle précision relevait auparavant du rêve.