Mi amigo Nathan ya ha escrito una buena respuesta, pero pensé que también agregaría mi perspectiva.
Hice esta pregunta como estudiante de primer año en la universidad al profesor Troy Van Voorhis (quien finalmente se convertiría en mi asesor de investigación de pregrado) y la respuesta fue “Oh, solo únete a un grupo de investigación y prepárate para leer algunos artículos sobre lo que sea que estés trabajando” en. Aprender sobre la marcha es el camino a seguir ”. Freshman me casi no podía aceptar que sería útil en un grupo de investigación sin más antecedentes y, de hecho, terminé tomando clases que pensé que serían útiles, pero ahora que soy mayor y más más sabio, creo que el método sugerido por Troy era el camino correcto a seguir.
Dicho esto, hay un par de pasos que creo que son necesarios para construir una base de referencia antes de que un profesor esté preparado para tenerlo en su grupo. Por supuesto, está el tema de las carreras universitarias, como mencionó Nathan. Estudiar química no es realmente un requisito previo para realizar una investigación en química teórica. De hecho, argumentaría que el material que aprendí para mi título de física es órdenes de magnitud más útil para el trabajo. No me arrepiento de ser un estudiante de química, hice muchos buenos amigos allí y conocí a muchos profesores bastante bien. Pero si no te importa un montón de trivialidades de química (que me encantaron) o de laboratorio (que es esencialmente la parte de química no física de un grado de licenciatura en química), una especialidad de química puede de hecho ser subóptima. Muchos de los teóricos tienen un doble título en física o matemáticas (como por lo menos la mitad de la facultad de teoría del MIT), lo que probablemente les resultó más útil que OChem en los años venideros. También conozco muy buenos teóricos con títulos de ChemE, aunque no puedo decir que vea la relevancia directa de eso para la química teórica, excepto por el hecho evidente de que los ChemE tienen una madurez matemática significativamente más alta que los químicos normales, lo cual es una gran ventaja. .
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También es absolutamente necesario conocer la mecánica cuántica (al nivel de un curso universitario estándar de PChem como mínimo) antes de poder realizar cualquier tipo de investigación teórica. Tomar mecánica estadística también es extremadamente útil, pero no lo usaría como un requisito previo difícil por varias razones. El más obvio, por supuesto, es que normalmente sigue el curso de Quantum, que ya le daría suficiente madurez matemática para seguir adelante (o hacer que se dé cuenta de que odia esto y lo deja). Además, realmente no puede ser un investigador estadístico independiente sin tener al menos una comprensión muy básica de QM, pero lo contrario no es verdad (Nathan no está de acuerdo con la primera parte). El consejo de Troy solo se aplicó a mí ya que ya estaba quitándole Quantum ese semestre, por lo que tuvo una buena idea sobre mi comprensión del material para poder decir si necesitaba tomar más cosas o no.
La naturaleza del curso Quantum también es relevante. Un curso de química de licenciatura solo te brinda los conceptos básicos y definitivamente necesitarás aprender mucho más. Aprender sobre la marcha es, por supuesto, una opción válida, pero si prefiere más estructura, tome los dos últimos semestres de física de pregrado Quantum (lo que sea equivalente a estos cursos de OCW: Quantum Physics II y Quantum Physics III). Recomendaría hacerlo sobre el nivel de química de posgrado en cualquier momento del día, mi propia experiencia en el MIT y Berkeley me dice que el grado de graduación química es un poco más básico que la secuencia cuántica de la licenciatura en física, ya que tiene que llenar los vacíos para la entrada estudiantes que a menudo no tomaron nada más allá de la secuencia estándar de química pchem y porque los experimentadores no necesariamente necesitan el formalismo completo que se enseña en las clases de física. También recomendaría tomar dos semestres de física de licenciatura Stat Mech sobre las clases de química equivalente (aunque las clases de química de grad stat mech ofrecen una perspectiva útil frente a las clases cuánticas).
No se preocupe por la experiencia de programación, eso es definitivamente algo que aprender sobre la marcha, en comparación con Quantum / Stat mech. Comencé sin saber nada, y conozco profesores recientes que admitieron haberlo recogido solo en la escuela de posgrado. Mejorará en esto mientras investiga. En lo que respecta a la matemática, el cálculo multivariado básico y el álgebra lineal son esenciales, pero encontrará que las clases de física tienden a asegurarse de que conoce todas las matemáticas que necesitará. Sin embargo, como químico teórico, definitivamente estarás haciendo cálculos / simulaciones por computadora y por lo tanto una clase sobre métodos numéricos no estará mal. Sin embargo, no se preocupe demasiado. También puedo pensar que el análisis complejo básico y la probabilidad son útiles, pero es probable que las clases de física cubran lo suficiente como para que no sea un problema.
Lo más importante, por supuesto, es conseguir un puesto de investigación en un grupo y debe hacer lo que tiene que hacer para ser competitivo en su institución. En el MIT fue súper trivial, ya que yo era el único potencial teórico que me ofrecía tres grupos. Sin embargo, Berkeley tiene más y tengo la impresión de que las posiciones son más competitivas. Esto es demasiado dependiente de la escuela para que comente en profundidad. Sin embargo, como señaló Nathan, su experiencia de investigación y las cartas de recomendación significarán mucho más para la admisión a la escuela de posgrado que GRE, etc. (o extracurriculares, ¡no deje de hacerlas si le importan!). Así que encuentre un grupo y haga amigos con los estudiantes graduados para ver si quiere estar en su lugar en un par de años.