論文の概要: Multidimensional quantum dynamics with explicitly correlated Gaussian wave packets using Rothe's method

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.05459v1
• Date: Fri, 08 Nov 2024 10:19:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-11 14:53:32.139821
• Title: Multidimensional quantum dynamics with explicitly correlated Gaussian wave packets using Rothe's method
• Title（参考訳）: Rothe 法によるガウス波パケットの有意相関による多次元量子力学
• Authors: Simon Elias Schrader, Thomas Bondo Pedersen, Simen Kvaal,
• Abstract要約: ローテの手法は任意の数の複素、明示的に相関したガウス函数を伝播できることを示す。 関連する多次元力学は、少数のECGだけで高品質に記述できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In a previous publication [J. Chem. Phys., 161, 044105 (2024)], it has been shown that Rothe's method can be used to solve the time-dependent Schr\"odinger equation (TDSE) for the hydrogen atom in a strong laser field using time-dependent Gaussian wave packets. Here, we generalize these results, showing that Rothe's method can propagate arbitrary numbers of thawed, complex-valued, explicitly correlated Gaussian functions (ECGs) with dense correlation matrices for systems with varying dimensionality. We consider the multidimensional Henon-Heiles potential, and show that the dynamics can be quantitatively reproduced using only 30 Gaussians in 2D, and that accurate spectra can be obtained using 20 Gaussians in 2D and 30 to 40 Gaussians in 3D and 4D. Thus, the relevant multidimensional dynamics can be described at high quality using only a small number of ECGs that give a very compact representation of the wave function. This efficient representation, along with the demonstrated ability of Rothe's method to propagate Gaussian wave packets in strong fields and ECGs in complex potentials, paves the way for accurate molecular dynamics calculations beyond the Born-Oppenheimer approximation in strong fields.
• Abstract（参考訳）: 前回の論文(J. Chem. Phys., 161, 044105 (2024))では、時間依存ガウス波パケットを用いた強いレーザー場における水素原子に対する時間依存的なシュル・オーディンガー方程式(TDSE)の解法がロセの手法で可能であることが示されている。 ここで、これらの結果を一般化し、ロテの手法が、様々な次元を持つ系に対する密度相関行列を用いて、任意の数のソートされた複素値のガウス函数(ECG)を伝播可能であることを示す。 多次元Henon-Heilesポテンシャルを考察し,3次元および4次元では20ガウス,30～40ガウス,4次元では20ガウス,4次元では30～40ガウスで正確なスペクトルが得られることを示す。 したがって、関連する多次元力学は、波動関数の非常にコンパクトな表現を与える少数のECGを用いて、高品質に記述することができる。 この効率的な表現は、強場におけるガウス波パケットと複素ポテンシャルにおけるECGを伝播するローテの手法の実証能力とともに、強場におけるボルン・オッペンハイマー近似を超えた正確な分子動力学計算の道を開く。

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