論文の概要: Stabilised Coupled Trajectory Mixed Quantum Classical Algorithm with
Improved Energy Conservation: CTMQC-EDI
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.06915v1
- Date: Tue, 10 Oct 2023 18:10:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-13 01:37:39.315758
- Title: Stabilised Coupled Trajectory Mixed Quantum Classical Algorithm with
Improved Energy Conservation: CTMQC-EDI
- Title（参考訳）: 安定化結合軌道混合量子古典アルゴリズムと省エネルギー性:CTMQC-EDI
- Authors: Aaron Dines, Matthew Ellis and Jochen Blumberger
- Abstract要約: 我々はCTMQC-EDIアルゴリズムが全エネルギー保存と無視できない急激な人口移動を大幅に改善したことを示す。
CTMQC-EDIは、第一原理からのデコヒーレンスを考慮に入れた数値的に堅牢な非断熱力学技術である。
- 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: Coupled trajectory mixed quantum classical (CTMQC) dynamics is a rigorous
approach to trajectory-based non-adiabatic dynamics, which has recently seen an
improvement to energy conservation via the introduction of the CTMQC-E
algorithm. Despite this, the method's two key quantities distinguishing it from
Ehrenfest dynamics, the modified Born-Oppenheimer momentum and the quantum
momentum, require regularisation procedures in certain circumstances. Such
procedures in the latter can cause instabilities leading to undesirable effects
such as energy drift and spurious population transfer, which is expected to
become increasingly prevalent the larger the system as such events would happen
more frequently. We propose a further modification to CTMQC-E which includes a
redefinition of the quantum momentum, CTMQC-EDI (Double Intercept), such that
it has no formal divergences. We then show for Tully models I-IV that the
algorithm has greatly improved total energy conservation and negligible
spurious population transfer at all times, in particular in regions of strong
non-adiabatic coupling. CTMQC-EDI therefore shows promise as a numerically
robust non-adiabatic dynamics technique that accounts for decoherence from
first principles and that is scalable to large molecular systems and materials.
- Abstract（参考訳）: 結合軌道混合量子古典(CTMQC)力学は、軌道に基づく非断熱力学への厳密なアプローチであり、最近CTMQC-Eアルゴリズムの導入によりエネルギー保存の改善が見られた。
これにもかかわらず、この方法がエレンフェスト力学、ボルン・オッペンハイマー運動量、量子運動量と区別する2つの重要な量では、特定の状況において正規化手順を必要とする。
後者の手順は、エネルギードリフトやスプリアス人口移動のような望ましくない影響をもたらす不安定性を引き起こす可能性がある。
本稿では, 量子運動量の再定義を含むCTMQC-EDI(Double Intercept, CTMQC-EDI)のさらなる修正を提案する。
次に, タリーモデルI-IVについて, 強い非断熱結合領域において, アルゴリズムは全エネルギー保存と無視可能な急激な人口移動を大幅に改善したことを示す。
そのためctmqc-ediは、第一原理からの非一貫性を考慮し、大きな分子系や材料にスケーラブルな数値的ロバストな非断熱力学技術としてpromiseを示す。
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