Resumen: La imposibilidad de realizar en la práctica una descripción cuántica rigurosa de los procesos de relajación vibracional en líquidos, debido al elevado número de partículas implicadas, supone la necesidad de emplear métodos aproximados. La Dinámica Molecular clásica ofrece la aproximación más simple, pero presenta serias limitaciones para el estudio de los procesos de relajación vibracional, al obviar la inherente naturaleza cuántica del movimiento de vibración. Como alternativa, en esta tesis proponemos el desarrollo de métodos híbridos clásico-cuánticos en los que se realiza una descripción cuántica del movimiento vibracional, mientras que el resto de grados de libertad se describen clásicamente. Entre ellos podemos distinguir dos grupos. En primer lugar los tratamientos basados en la regla de oro de Fermi, de naturaleza perturbativa. En el segundo, situamos a los tratamientos en los que se realiza una propagación temporal conjunta de los subsistemas clásico y cuántico, lo que permite un análisis detallado del flujo de energía entre el soluto y el disolvente. Dentro de este segundo grupo encontramos el método del Campo Medio, y el de los de Saltos entre Estados Cuánticos. En primer lugar, hemos deducido un
algoritmo de salto que asegura, en ausencia de saltos energéticamente prohibidos, la identidad de las poblaciones clásicas y cuánticas de los estados cuánticos, en simulaciones utilizando el método de los Saltos entre Estados Cuánticos. Por otro lado proponemos una modificación del método de Campo Medio que permite alcanzar las poblaciones vibracionales de equilibrio, dadas por la distribución de Boltzmann. Hemos aplicado estas metodologías al estudio de la relajación vibracional de la molécula de yodo en xenón líquido y del ión cianuro en agua, donde analizamos el papel del disolvente en las transiciones entre los estados vibracionales del soluto. Nuestros resultados para estos sistemas, de naturaleza tan diferente, concuerdan bien con las medidas experimentales, lo que en ausencia de resultados teóricos exactos supone una valiosa prueba de la capacidad de estos métodos para el estudio de los procesos de relajación vibracional en líquidos.
