論文の概要: A perspective on ab initio modeling of polaritonic chemistry: The role
of non-equilibrium effects and quantum collectivity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.12244v3
- Date: Thu, 7 Apr 2022 14:44:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 01:13:03.304616
- Title: A perspective on ab initio modeling of polaritonic chemistry: The role
of non-equilibrium effects and quantum collectivity
- Title（参考訳）: 極性化学のab initioモデリングに関する一考察:非平衡効果と量子集合率の役割
- Authors: Dominik Sidler, Michael Ruggenthaler, Christian Sch\"afer, Enrico
Ronca and Angel Rubio
- Abstract要約: この観点は、分極性化学の理論的な複雑さを簡潔に紹介する。
abinitioメソッドはこの複雑さに対処するために使われます。
キャビティ修飾化学の洗練された記述への様々な拡張が導入された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This perspective provides a brief introduction into the theoretical
complexity of polaritonic chemistry, which emerges from the hybrid nature of
strongly coupled light-matter states. To tackle this complexity, the importance
of ab initio methods is highlighted. Based on those, novel ideas and research
avenues are developed with respect to quantum collectivity, as well as for
resonance phenomena immanent in reaction rates under vibrational strong
coupling. Indeed, fundamental theoretical questions arise about the mesoscopic
scale of quantum-collectively coupled molecules, when considering the
depolarization shift in the interpretation of experimental data. Furthermore,
to rationalise recent findings based on quantum electrodynamical
density-functional theory (QEDFT), a simple, but computationally efficient,
Langevin framework is proposed, based on well-established methods from
molecular dynamics. It suggests the emergence of cavity induced non-equilibrium
nuclear dynamics, where thermal (stochastic) resonance phenomena could emerge
in the absence of external periodic driving. Overall, we believe the latest ab
initio results indeed suggest a paradigmatic shift for ground-state chemical
reactions under vibrational strong coupling, from the collective quantum
interpretation towards a more local, (semi)-classically and non-equilibrium
dominated perspective. Finally, various extensions towards a refined
description of cavity-modified chemistry are introduced in the context of QEDFT
and future directions of the field are sketched.
- Abstract（参考訳）: この視点は、強い結合した光-物質状態のハイブリッドの性質から生じる偏光化学の理論的複雑性を簡潔に紹介する。
この複雑さに取り組むため、ab initioメソッドの重要性が強調される。
それらに基づいて, 振動強結合下での反応速度に欠かせない共鳴現象と同様に, 量子集束性に関して, 新たなアイデアと研究方法が開発されている。
実際、実験データの解釈における脱分極シフトを考えると、量子結合分子のメソスコピックスケールに関する基本的な理論的疑問が生じる。
さらに,量子電気力学密度汎関数理論(qedft)に基づく最近の知見を合理化するために,分子動力学の確立した手法に基づくランジュバンの枠組みを提案する。
これはキャビティ誘起非平衡核動力学の出現を示唆しており、外部の周期的駆動がなければ熱的(統計的)共鳴現象が発生する可能性がある。
全体として、最新のab initioの結果は、振動強い結合の下での基底状態化学反応のパラダイムシフトを、集団量子解釈からより局所的で(半)古典的で非平衡的な視点へと示唆している。
最後に、QEDFTの文脈において、キャビティ修飾化学の洗練された記述への様々な拡張を導入し、フィールドの今後の方向性をスケッチする。
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