論文の概要: How important are the residual nonadiabatic couplings for an accurate simulation of nonadiabatic quantum dynamics in a quasidiabatic representation?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.09191v3
• Date: Fri, 19 Feb 2021 17:18:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-23 19:26:34.159341
• Title: How important are the residual nonadiabatic couplings for an accurate simulation of nonadiabatic quantum dynamics in a quasidiabatic representation?
• Title（参考訳）: 準断熱表現における断熱量子力学の正確なシミュレーションのために残留断熱結合はどの程度重要か?
• Authors: Seonghoon Choi and Ji\v{r}\'i Van\'i\v{c}ek
• Abstract要約: 分子ハミルトニアンのダイアバタイズ(英語版)は、非断熱結合の特異点を取り除くための標準的なアプローチである。 本稿では,この近似の妥当性を評価する手法を提案する。 残留結合を含む正確な準断熱的ハミルトン多様体によるシミュレーションは、常に正確な結果が得られることを示す。
• 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: Diabatization of the molecular Hamiltonian is a standard approach to removing the singularities of nonadiabatic couplings at conical intersections of adiabatic potential energy surfaces. In general, it is impossible to eliminate the nonadiabatic couplings entirely -- the resulting "quasidiabatic" states are still coupled by smaller but nonvanishing residual nonadiabatic couplings, which are typically neglected. Here, we propose a general method for assessing the validity of this potentially drastic approximation by comparing quantum dynamics simulated either with or without the residual couplings. To make the numerical errors negligible to the errors due to neglecting the residual couplings, we use the highly accurate and general eighth-order composition of the implicit midpoint method. The usefulness of the proposed method is demonstrated on nonadiabatic simulations in the cubic Jahn--Teller model of nitrogen trioxide and in the induced Renner--Teller model of hydrogen cyanide. We find that, depending on the system, initial state, and employed quasidiabatization scheme, neglecting the residual couplings can result in wrong dynamics. In contrast, simulations with the exact quasidiabatic Hamiltonian, which contains the residual couplings, always yield accurate results.
• Abstract（参考訳）: 分子ハミルトニアンのダイアバタイズ(diabatization of the molecular hamiltonian)は、断熱ポテンシャルエネルギー面の円錐交叉における非断熱カップリングの特異点を取り除くための標準的なアプローチである。 一般的には、ノナディアバティックカップリングを完全に排除することは不可能であり、結果として生じる"quasidiabatic"状態は、通常無視されるより小さいが非破壊的なノナディアバティックカップリングによってまだ結合されている。 本稿では, 残留結合の有無に関わらずシミュレーションされた量子力学を比較することにより, この確率的近似の妥当性を評価する一般的な方法を提案する。 残差結合の無視による誤差を無視するために,暗黙的中間点法の高精度かつ一般的な8次構成を用いる。 提案法の有用性は, 三酸化窒素の立方体Jahn-Tellerモデルおよびシアン化水素のレナー-Tellerモデルにおいて非断熱的シミュレーションで実証された。 我々は、システム、初期状態、および準ダイアバタイズスキームによって、残差結合を無視することは、間違ったダイナミクスをもたらす可能性があることを見出した。 対照的に、残差カップリングを含む正確な準断熱ハミルトニアンによるシミュレーションは、常に正確な結果をもたらす。

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