Quaternions as a tool for the analysis of molecular systems

IBM France, 68-76, quai de la Rapée, 75012 Paris ; Département de Biologie Cellulaire et Moléculaire, SBPM, CEA, CEN Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France.

Abstract

Quaternions are generalized complex numbers and represent rotations in space as ordinary complex numbers represent rotations in a plane. In the context of molecular dynamics (MD) simulations they have been ‘rediscovered’ for the integration of the rotational equation of motion of rigid molecules since they allow one to write down these equations in a singularity-free form. In this paper applications to the analysis of molecular systems are described.

Résumé

Les quaternions sont des nombres complexes généralisés qui représentent les rotations dans l’espace comme les nombres complexes ordinaires représentent les rotations dans un plan. Dans le contexte des simulations de dynamique moléculaire ils ont été ‘redécouverts’ pour l’intégration des équations du mouvement rotatoire des molécules rigides parce qu’ils permettent d’écrire ces équations dans une forme sans singularités. Dans cet article des applications à l’analyse de systèmes moléculaires sont décrites.