論文の概要: Which form of the molecular Hamiltonian is the most suitable for simulating the nonadiabatic quantum dynamics at a conical intersection?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.08214v2
• Date: Sat, 14 Nov 2020 00:11:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 22:11:50.111085
• Title: Which form of the molecular Hamiltonian is the most suitable for simulating the nonadiabatic quantum dynamics at a conical intersection?
• Title（参考訳）: 分子ハミルトニアンのどの形式が円錐交叉における非断熱量子力学をシミュレートするのに最も適しているか?
• Authors: Seonghoon Choi and Ji\v{r}\'i Van\'i\v{c}ek
• Abstract要約: Adiabatic, exact quasidiabatic, and strictly diabatic representations is exact and unitary transformations of each each other。 断熱基底のハミルトニアンは、円錐交叉における特異な非断熱的カップリングのため、最も正確ではない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Choosing an appropriate representation of the molecular Hamiltonian is one of the challenges faced by simulations of the nonadiabatic quantum dynamics around a conical intersection. The adiabatic, exact quasidiabatic, and strictly diabatic representations are exact and unitary transforms of each other, whereas the approximate quasidiabatic Hamiltonian ignores the residual nonadiabatic couplings in the exact quasidiabatic Hamiltonian. A rigorous numerical comparison of the four different representations is difficult because of the exceptional nature of systems where the four representations can be defined exactly and the necessity of an exceedingly accurate numerical algorithm that avoids mixing numerical errors with errors due to the different forms of the Hamiltonian. Using the quadratic Jahn-Teller model and high-order geometric integrators, we are able to perform this comparison and find that only the rarely employed exact quasidiabatic Hamiltonian yields nearly identical results to the benchmark results of the strictly diabatic Hamiltonian, which is not available in general. In this Jahn-Teller model and with the same Fourier grid, the commonly employed approximate quasidiabatic Hamiltonian led to inaccurate wavepacket dynamics, while the Hamiltonian in the adiabatic basis was the least accurate, due to the singular nonadiabatic couplings at the conical intersection.
• Abstract（参考訳）: 分子ハミルトニアンの適切な表現を選択することは、円錐交叉周辺の非断熱量子力学のシミュレーションで直面する課題の1つである。 断熱的、完全準断熱的、厳密な断熱的表現は互いに完全かつユニタリな変換であり、近似準断熱的ハミルトニアンは完全な準断熱的ハミルトニアンにおける残留断熱的カップリングを無視している。 4つの異なる表現の厳密な数値比較は、4つの表現を正確に定義できるシステムの例外的な性質と、ハミルトニアンの異なる形式による数値誤差と誤りを混同することを避ける極めて正確な数値アルゴリズムの必要性のために困難である。 二次ヤーン・テラーモデルと高階幾何積分器を用いることで、この比較を行い、一般には利用できない厳密な2進ハミルトニアン(英語版)のベンチマーク結果とほぼ同じ結果が得られるのは、稀に使用される準二進ハミルトニアン収率のみである。 このジャーン-テラーモデルと同じフーリエ格子において、一般的に使われる近似準断熱ハミルトニアンは不正確な波動パケットダイナミクスを導いたのに対し、断熱基底のハミルトニアンは円錐交点における特異な非断熱カップリングのため、最も正確ではなかった。

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