論文の概要: Asymptotic analysis of diabatic surface hopping algorithm in the adiabatic and non-adiabatic limits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.02312v1
• Date: Wed, 4 May 2022 20:13:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-14 08:59:35.110022
• Title: Asymptotic analysis of diabatic surface hopping algorithm in the adiabatic and non-adiabatic limits
• Title（参考訳）: アディバティックおよび非アディバティック限界におけるダイアバティックサーフェスホッピングアルゴリズムの漸近解析
• Authors: Zhenning Cai, Di Fang, Jianfeng Lu
• Abstract要約: 我々は,[Fang, Lu. Multiscale Model Simul. 16:4, 1603-1622, 2018] で提案された双曲面ホッピングアルゴリズムについて考察する。 本稿では,スピンボソンモデルの正しいスケーリングを正当化するマーカス系における遷移速度の解析を行う。 ここで使われるテクニックは、他のダイアバティックベースのアルゴリズムの分析に光を当てるかもしれない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.989041429080286
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Surface hopping algorithms, as an important class of quantum dynamics simulation algorithms for non-adiabatic dynamics, are typically performed in the adiabatic representation, which can break down in the presence of ill-defined adiabatic potential energy surfaces (PESs) and adiabatic coupling term. Another issue of surface hopping algorithms is the difficulty in capturing the correct scaling of the transition rate in the Marcus (weak-coupling/non-adiabatic) regime. Though the first issue can be circumvented by exploiting the diabatic representation, diabatic surface hopping algorithms usually lack justification on the theoretical level. We consider the diabatic surface hopping algorithm proposed in [Fang, Lu. Multiscale Model. Simul. 16:4, 1603-1622, 2018] and provide the asymptotic analysis of the transition rate in the Marcus regime that justifies the correct scaling for the spin-boson model. We propose two conditions that guarantee the correctness for general potentials. In the opposite (strong-coupling/adiabatic) regime, we derive the asymptotic behavior of the algorithm that interestingly matches a type of mean-field description. The techniques used here may shed light on the analysis for other diabatic-based algorithms.
• Abstract（参考訳）: 非断熱力学のための量子力学シミュレーションアルゴリズムの重要なクラスである表面ホッピングアルゴリズムは、通常断熱的表現において行われ、不明確な断熱的ポテンシャルエネルギー表面(pess)と断熱的結合項の存在下で崩壊する。 表面ホッピングアルゴリズムのもう1つの問題は、マーカス政権(弱結合/非断熱)における遷移速度の正しいスケーリングを捉えることの難しさである。 最初の問題は、ダイアバティックな表現を活用することで回避できるが、ダイアバティックな表面ホッピングアルゴリズムは通常、理論レベルでの正当化を欠いている。 我々は, [fang, lu. multiscale model. simul. 16:4, 1603-1622, 2018] で提案されている断熱面ホッピングアルゴリズムを検討し,スピンボーソンモデルの正確なスケーリングを正当化するマーカス法における遷移速度の漸近解析を提供する。 一般ポテンシャルの正しさを保証する2つの条件を提案する。 反対の(強い結合/断熱的な)体制では、平均場記述のタイプに興味深い一致するアルゴリズムの漸近的振る舞いを導出する。 ここで使用される手法は、他のダイアバティックベースのアルゴリズムの分析に光を当てる可能性がある。

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