Ursula Röthlisberger est née en 1964 à Soleure [ 1] .
Elle étudie la chimie physique à l'Université de Berne . Elle obtient son diplôme de chimie en 1988 et son doctorat sous la direction d'Ernst Schumacher en 1991[ 2] , avec une thèse portant sur les propriétés structurelles et électroniques des agrégats de sodium [ 3] , [ n 1] .
Elle rejoint IBM Research – Zurich en tant que doctorante avec Wanda Andreoni[ 3] . Elle travaille chez IBM Zurich en tant que postdoctorante jusqu'en 1992. Röthlisberger déménage à l'université de Pennsylvanie pour travailler avec Michael L. Klein (en) [ 3] . En 1995, elle s'installe en Allemagne et rejoint le groupe de Michele Parrinello à l'Institut Max Planck de recherche sur l'état solide [ 3] . Ensemble, ils utilisent la méthode Car-Parrinello (en) pour étudier des amas de silicium à l'échelle nanométrique[ 4] .
Röthlisberger est nommée professeure adjointe à l'École polytechnique fédérale de Zurich en 1996[ 3] . Elle est la première femme à remporter le prix Ruzicka décerné par cette école en 2001[ 5] . Elle rejoint l'École polytechnique fédérale de Lausanne en tant que professeure associée en 2002 et elle est nommée professeur ordinaire en 2009[ 3] . En 2005, elle est la première femme à recevoir la médaille Dirac de l'Association mondiale des chimistes théoriques et computationnels [ 6] .
Röthlisberger travaille sur la théorie de la fonctionnelle de la densité , étendant la méthode Car-Parrinello pour inclure des simulations QM/MM (en) dans un code appelé CPMD[ 7] , [ 8] . Les systèmes QM/MM traitent la partie électroniquement active d'une structure moléculaire comme un système de mécanique quantique , tandis que le reste de la molécule est traité classiquement en utilisant la mécanique moléculaire [ 9] . Elle utilise ses systèmes hybrides Car-Parrinello pour étudier les réactions enzymatiques afin de concevoir des composés biomimétiques [ 9] . Röthlisberger étend également QM/MM pour inclure les transitions entre l'état fondamental et l'état excité, permettant ainsi de prédire la séparation de charges photoinduites (en) et le transfert d'électrons (en) [ 9] . Elle travaille également sur les simulations ab initio de systèmes biologiques et a ajouté les interactions de Van der Waals des macromolécules à la théorie de la fonctionnelle de la densité [ 9] . Elle utilise ses simulations pour plusieurs applications différentes, notamment la conception de nouveaux matériaux pour le photovoltaïque et l'exploration des mécanismes opérationnels de la chimiothérapie [ 10] , [ 11] , [ 12] . En 2017, elle démontre que la prise d'Auranofine pendant le traitement par RAPTA-T améliore l'activité du médicament anticancéreux[ 13] , [ 14] .
Elle donne des cours de simulations Monte Carlo et de dynamique moléculaire [ 15] .
Röthlisberger soutient les jeunes femmes scientifiques et participe au mentorat des chercheuses en début de carrière[ 16] . Elle a contribué au livre A Journey into Time in Powers of Ten [ 17] . Elle s'intéresse à l'art scientifique, régulièrement utilisé dans les revues dans lesquelles elle publie[ 18] .