論文の概要: Generalized Discrete Truncated Wigner Approximation for Nonadiabtic
Quantum-Classical Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.07139v2
- Date: Sun, 25 Apr 2021 15:23:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 20:54:53.705103
- Title: Generalized Discrete Truncated Wigner Approximation for Nonadiabtic
Quantum-Classical Dynamics
- Title(参考訳): nonadiabtic quantum-classical dynamicsのための一般化離散切断ウィグナー近似
- Authors: Haifeng Lang, Oriol Vendrell and Philipp Hauke
- Abstract要約: 線形化半古典法, 一般化離散トランケートウィグナー近似(GDTWA)を導入する。
GDTWAは離散位相空間における電子自由度をサンプリングし、電子状態の集団の非物理的成長を禁ずる。
本手法は, 化学および関連分野における非断熱力学問題の解決に極めて適している可能性が示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Nonadiabatic molecular dynamics occur in a wide range of chemical reactions
and femtochemistry experiments involving electronically excited states. These
dynamics are hard to treat numerically as the system's complexity increases and
it is thus desirable to have accurate yet affordable methods for their
simulation. Here, we introduce a linearized semiclassical method, the
generalized discrete truncated Wigner approximation (GDTWA), which is
well-established in the context of quantum spin lattice systems, into the arena
of chemical nonadiabatic systems. In contrast to traditional continuous mapping
approaches, e.g. the Meyer-Miller-Stock-Thoss and the spin mappings, GDTWA
samples the electron degrees of freedom in a discrete phase space, and thus
forbids an unphysical unbounded growth of electronic state populations. The
discrete sampling also accounts for an effective reduced but non-vanishing
zero-point energy without an explicit parameter, which makes it possible to
treat the identity operator and other operators on an equal footing. As
numerical benchmarks on two Linear Vibronic Coupling models show, GDTWA has a
satisfactory accuracy in a wide parameter regime, independently of whether the
dynamics is dominated by relaxation or by coherent interactions. Our results
suggest that the method can be very adequate to treat challenging nonadiabatic
dynamics problems in chemistry and related fields.
- Abstract(参考訳): 非断熱分子動力学は、電子励起状態を含む幅広い化学反応やフェムトケミカル実験で起こる。
これらの力学は、システムの複雑さが増大するにつれて数値的に扱うことは困難であり、そのシミュレーションに正確かつ安価な方法を持つことが望ましい。
本稿では, 量子スピン格子系においてよく確立された線形化半古典的手法である一般化離散トランキャットウィグナー近似(GDTWA)を, 化学非線形系のアリーナに導入する。
meyer-miller-stock-thoss や spin mappings のような従来の連続写像のアプローチとは対照的に、gdtwa は離散位相空間における電子自由度をサンプリングし、電子状態の非物理的無界な成長を禁じている。
離散サンプリングはまた、明示的なパラメータを使わずに効果的に減少するが、消滅しないゼロ点エネルギーを考慮し、同一演算子や他の演算子を平等な足場で扱うことができる。
2つの線形ビブロニックカップリングモデルの数値ベンチマークが示すように、GDTWAは、力学が緩和かコヒーレント相互作用によって支配されるかに関わらず、幅広いパラメータ構造において満足な精度を持つ。
本手法は, 化学および関連分野における非断熱力学問題の解決に極めて適している可能性が示唆された。
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