搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

非绝热分子动力学的量子路径模拟

李晓克 冯伟

非绝热分子动力学的量子路径模拟

李晓克, 冯伟
PDF
导出引用
导出核心图
  • 基于近期发展的经典-量子混合模拟非绝热分子动力学的量子路径方案,本文对5个典型势能面模型进行了模拟,包括单交叉模型、双交叉模型、拓展耦合模型、哑铃模型以及双弓模型.由于难以在严格意义上得到退相干速率,数值模拟中,我们比较了三个不同的退相干速率公式,包括冻结高斯波包近似退相干速率、能量分辨速率以及力分辨速率.在模拟过程中,我们恰当地处理了势能面跳跃时的能量守恒和力的反向问题.通过与全量子动力学模拟的精确结果进行对比发现,对于结构较简单的势能面模型,三种退相干速率都能得到较好的结果;然而对于较复杂的势能面模型,由于复杂量子干涉的原因,与其他混合经典-量子动力学方案类似,量子路径方案仍然难以得到较准确的结果.如何发展更加有效的混合经典-量子模拟方案,是未来研究的重要课题.
      通信作者: 冯伟, fwphy@tju.edu.cn
    [1]

    Gerber R B, Buch V, Ratner M A 1982 J. Chem. Phys. 77 3022

    [2]

    Micha D A 1983 J. Chem. Phys. 78 7138

    [3]

    Li X S, Tully J C, Schlegel H B, Frisch M J 2005 J. Chem. Phys. 123 084106

    [4]

    Tully J C, Preston P K 1971 J. Chem. Phys. 55 562

    [5]

    Miller W H, George T F 1972 J. Chem. Phys. 56 5637

    [6]

    Kuntz P J, Kendrick J, Whitton W N 1979 Chem. Phys. 38 147

    [7]

    Blais N C, Truhlar D G 1983 J. Chem. Phys. 79 1334

    [8]

    Ali D P, Miller W H 1983 J. Chem. Phys. 78 6640

    [9]

    Tully J C 1990 J. Chem. Phys. 93 1061

    [10]

    Kuntz P J 1991 J. Chem. Phys. 95 141

    [11]

    Webster F, Wang E T, Rossky P J, Friesner R A 1994 J. Chem. Phys. 100 4835

    [12]

    Prezhdo O V, Rossky P J 1997 J. Chem. Phys. 107 825

    [13]

    Zhu C Y, Jasper A W, Truhlar D G 2004 J. Chem. Phys. 120 5543

    [14]

    Zhu C Y, Nangia S, Jasper A W, Truhlar D G 2004 J. Chem. Phys. 121 7658

    [15]

    Feng W, Xu L T, Li X Q, Fang W H, Yan Y J 2014 AIP Adv. 4 077131

    [16]

    Li B, Han K L 2009 J. Phys. Chem. A 113 10189

    [17]

    Li B, Chu T S, Han K L 2010 J. Comput. Chem. 31 362

    [18]

    Yang M H, Huo C Y, Li A Y, Lei Y B, Yu L, Zhu C Y 2017 Phys. Chem. Chem. Phys. 19 12185

    [19]

    Lu J F, Zhou Z N 2016 J. Chem. Phys. 145 124109

    [20]

    Schubert A, Falvo C, Meier C 2016 J. Chem. Phys. 145 054108

    [21]

    Wang L J, Prezhdo O V, Beljonne D 2015 Phys. Chem. Chem. Phys. 17 12395

    [22]

    Kosloff R 1988 J. Phys. Chem. 92 2087

    [23]

    Schatz G C 1996 J. Phys. Chem. 100 12839

    [24]

    Zhang J Z H, Dai J, Zhu W 1997 J. Phys. Chem. A 101 2746

    [25]

    Guo H, Yarkony D R 2016 Phys. Chem. Chem. Phys. 18 26335

    [26]

    Chu T S, Zhang Y, Han K L 2006 Int. Rev. Phys. Chem. 25 201

    [27]

    Chu T S, Han K L 2008 Phys. Chem. Chem. Phys. 10 2431

    [28]

    Zhang S B, Wu Y, Wang J G 2016 J. Chem. Phys. 145 224306

    [29]

    Jacobs K, Steck D A 2006 Contemp. Phys. 47 279

    [30]

    Xie B B, Liu L H, Cui G L, Fang W H, Cao J, Feng W, Li X Q 2015 J. Chem. Phys. 143 194107

    [31]

    Akimov A V, Long R, Prezhdo O V 2014 J. Chem. Phys. 140 194107

    [32]

    Zhu C Y, Jasper A W, Truhlar D G 2005 J. Chem. Theory Comput. 1 527

    [33]

    Bedard-Hearn M J, Larsen R E, Schwartz B J 2005 J. Chem. Phys. 123 234106

    [34]

    Prezhdo O V 1999 J. Chem. Phys. 111 8366

    [35]

    Granucci G, Persico M 2007 J. Chem. Phys. 126 134114

    [36]

    Thachuk M, Ivanov M Y, Wardlaw D M 1998 J. Chem. Phys. 109 5747

    [37]

    Heller E J 1981 J. Chem. Phys. 75 2923

    [38]

    Schwartz B J, Bittner E R, Prezhdo O V, Rossky P J 1996 J. Chem. Phys. 104 5942

    [39]

    Lan Z G, Shao J S 2012 Prog. Chem. 24 1105 (in Chinese) [兰峥岗, 邵久书 2012 化学进展 24 1105]

    [40]

    Hammes-Schiffer S, Tully J C 1994 J. Chem. Phys. 101 4657

    [41]

    Subotnik J E 2010 J. Chem. Phys. 132 134112

    [42]

    Subotnik J E, Shenvi N 2011 J. Chem. Phys. 134 024105

  • [1]

    Gerber R B, Buch V, Ratner M A 1982 J. Chem. Phys. 77 3022

    [2]

    Micha D A 1983 J. Chem. Phys. 78 7138

    [3]

    Li X S, Tully J C, Schlegel H B, Frisch M J 2005 J. Chem. Phys. 123 084106

    [4]

    Tully J C, Preston P K 1971 J. Chem. Phys. 55 562

    [5]

    Miller W H, George T F 1972 J. Chem. Phys. 56 5637

    [6]

    Kuntz P J, Kendrick J, Whitton W N 1979 Chem. Phys. 38 147

    [7]

    Blais N C, Truhlar D G 1983 J. Chem. Phys. 79 1334

    [8]

    Ali D P, Miller W H 1983 J. Chem. Phys. 78 6640

    [9]

    Tully J C 1990 J. Chem. Phys. 93 1061

    [10]

    Kuntz P J 1991 J. Chem. Phys. 95 141

    [11]

    Webster F, Wang E T, Rossky P J, Friesner R A 1994 J. Chem. Phys. 100 4835

    [12]

    Prezhdo O V, Rossky P J 1997 J. Chem. Phys. 107 825

    [13]

    Zhu C Y, Jasper A W, Truhlar D G 2004 J. Chem. Phys. 120 5543

    [14]

    Zhu C Y, Nangia S, Jasper A W, Truhlar D G 2004 J. Chem. Phys. 121 7658

    [15]

    Feng W, Xu L T, Li X Q, Fang W H, Yan Y J 2014 AIP Adv. 4 077131

    [16]

    Li B, Han K L 2009 J. Phys. Chem. A 113 10189

    [17]

    Li B, Chu T S, Han K L 2010 J. Comput. Chem. 31 362

    [18]

    Yang M H, Huo C Y, Li A Y, Lei Y B, Yu L, Zhu C Y 2017 Phys. Chem. Chem. Phys. 19 12185

    [19]

    Lu J F, Zhou Z N 2016 J. Chem. Phys. 145 124109

    [20]

    Schubert A, Falvo C, Meier C 2016 J. Chem. Phys. 145 054108

    [21]

    Wang L J, Prezhdo O V, Beljonne D 2015 Phys. Chem. Chem. Phys. 17 12395

    [22]

    Kosloff R 1988 J. Phys. Chem. 92 2087

    [23]

    Schatz G C 1996 J. Phys. Chem. 100 12839

    [24]

    Zhang J Z H, Dai J, Zhu W 1997 J. Phys. Chem. A 101 2746

    [25]

    Guo H, Yarkony D R 2016 Phys. Chem. Chem. Phys. 18 26335

    [26]

    Chu T S, Zhang Y, Han K L 2006 Int. Rev. Phys. Chem. 25 201

    [27]

    Chu T S, Han K L 2008 Phys. Chem. Chem. Phys. 10 2431

    [28]

    Zhang S B, Wu Y, Wang J G 2016 J. Chem. Phys. 145 224306

    [29]

    Jacobs K, Steck D A 2006 Contemp. Phys. 47 279

    [30]

    Xie B B, Liu L H, Cui G L, Fang W H, Cao J, Feng W, Li X Q 2015 J. Chem. Phys. 143 194107

    [31]

    Akimov A V, Long R, Prezhdo O V 2014 J. Chem. Phys. 140 194107

    [32]

    Zhu C Y, Jasper A W, Truhlar D G 2005 J. Chem. Theory Comput. 1 527

    [33]

    Bedard-Hearn M J, Larsen R E, Schwartz B J 2005 J. Chem. Phys. 123 234106

    [34]

    Prezhdo O V 1999 J. Chem. Phys. 111 8366

    [35]

    Granucci G, Persico M 2007 J. Chem. Phys. 126 134114

    [36]

    Thachuk M, Ivanov M Y, Wardlaw D M 1998 J. Chem. Phys. 109 5747

    [37]

    Heller E J 1981 J. Chem. Phys. 75 2923

    [38]

    Schwartz B J, Bittner E R, Prezhdo O V, Rossky P J 1996 J. Chem. Phys. 104 5942

    [39]

    Lan Z G, Shao J S 2012 Prog. Chem. 24 1105 (in Chinese) [兰峥岗, 邵久书 2012 化学进展 24 1105]

    [40]

    Hammes-Schiffer S, Tully J C 1994 J. Chem. Phys. 101 4657

    [41]

    Subotnik J E 2010 J. Chem. Phys. 132 134112

    [42]

    Subotnik J E, Shenvi N 2011 J. Chem. Phys. 134 024105

  • [1] 陈高, 杨玉军, 郭福明. 双色激光脉冲辐照下38 as孤立短脉冲的产生. 物理学报, 2013, 62(7): 073203. doi: 10.7498/aps.62.073203
    [2] 李海宏, 李冬梅, 刘 文, 李 元, 刘晓静, 解士杰, 刘德胜. 金属/掺杂聚合物/金属结构中载流子的注入与输运. 物理学报, 2008, 57(2): 1117-1122. doi: 10.7498/aps.57.1117
    [3] 李海宏, 刘文, 刘德胜. 理论计算中电势能零点的选取对电荷注入的影响. 物理学报, 2011, 60(9): 097201. doi: 10.7498/aps.60.097201
    [4] 赵文垒, 王建忠, 豆福全. 混沌微扰导致的量子退相干. 物理学报, 2012, 61(24): 240302. doi: 10.7498/aps.61.240302
    [5] 陈高, 杨玉军, 池方萍, 陈基根. 量子路径控制生成宽频软X射线连续辐射谱. 物理学报, 2010, 59(5): 3162-3167. doi: 10.7498/aps.59.3162
    [6] 陈基根, 曾思良, 杨玉军, 程超. 三色激光控制量子路径生成短于30阿秒的孤立脉冲. 物理学报, 2012, 61(12): 123201. doi: 10.7498/aps.61.123201
    [7] 宋立军, 严冬, 盖永杰, 王玉波. Dicke模型的量子混沌和单粒子相干动力学特性. 物理学报, 2010, 59(6): 3695-3699. doi: 10.7498/aps.59.3695
    [8] 顾斌杰, 叶 宾, 须文波. 量子Harper模型的量子计算鲁棒性与耗散退相干. 物理学报, 2008, 57(2): 689-695. doi: 10.7498/aps.57.689
    [9] 周边, 杨亮. 分子动力学模拟冷却速率对非晶合金结构与变形行为的影响. 物理学报, 2020, 69(11): 116101. doi: 10.7498/aps.69.20191781
    [10] A.Weiguny, 王顺金, 李福利, 左维. SU(1,1)线性非自治量子系统的代数动力学求解. 物理学报, 1995, 44(8): 1184-1191. doi: 10.7498/aps.44.1184
    [11] 王顺金, 左维. 代数动力学与SU(2)线性非自治量子系统. 物理学报, 1995, 44(8): 1177-1183. doi: 10.7498/aps.44.1177
    [12] 张文忠, 王顺金. SU(3)线性非自治量子系统的代数动力学求解. 物理学报, 1997, 46(2): 209-226. doi: 10.7498/aps.46.209
    [13] 谭 霞, 张成强, 夏云杰. 双模场与原子相互作用中的量子纠缠和内禀退相干. 物理学报, 2006, 55(5): 2263-2268. doi: 10.7498/aps.55.2263
    [14] 赵虎, 李铁夫, 刘其春, 张颖珊, 刘建设, 陈炜. 三维传输子量子比特的退相干参数表征. 物理学报, 2014, 63(22): 220305. doi: 10.7498/aps.63.220305
    [15] 闫婕, 魏苗苗, 邢燕霞. HgTe/CdTe量子阱中自旋拓扑态的退相干效应. 物理学报, 2019, 68(22): 227301. doi: 10.7498/aps.68.20191072
    [16] 王成志, 方卯发. 双模压缩真空态与原子相互作用中的量子纠缠和退相干. 物理学报, 2002, 51(9): 1989-1995. doi: 10.7498/aps.51.1989
    [17] 吕鑫. 相干与路径信息. 物理学报, 2020, 69(7): 070301. doi: 10.7498/aps.69.20191084
    [18] 田聪, 鹿翔, 张英杰, 夏云杰. 纠缠相干光场对量子态最大演化速率的操控. 物理学报, 2019, 68(15): 150301. doi: 10.7498/aps.68.20190385
    [19] 张毅. 非保守动力学系统Noether对称性的摄动与绝热不变量. 物理学报, 2013, 62(16): 164501. doi: 10.7498/aps.62.164501
    [20] 郝三如, 王麓雅. 用外加驱动场压缩有热槽相互作用二态量子系统的退相干性. 物理学报, 2000, 49(4): 610-614. doi: 10.7498/aps.49.610
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  799
  • PDF下载量:  193
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-03
  • 修回日期:  2017-05-16
  • 刊出日期:  2017-08-05

非绝热分子动力学的量子路径模拟

  • 1. 天津大学物理系, 天津 300350
  • 通信作者: 冯伟, fwphy@tju.edu.cn

摘要: 基于近期发展的经典-量子混合模拟非绝热分子动力学的量子路径方案,本文对5个典型势能面模型进行了模拟,包括单交叉模型、双交叉模型、拓展耦合模型、哑铃模型以及双弓模型.由于难以在严格意义上得到退相干速率,数值模拟中,我们比较了三个不同的退相干速率公式,包括冻结高斯波包近似退相干速率、能量分辨速率以及力分辨速率.在模拟过程中,我们恰当地处理了势能面跳跃时的能量守恒和力的反向问题.通过与全量子动力学模拟的精确结果进行对比发现,对于结构较简单的势能面模型,三种退相干速率都能得到较好的结果;然而对于较复杂的势能面模型,由于复杂量子干涉的原因,与其他混合经典-量子动力学方案类似,量子路径方案仍然难以得到较准确的结果.如何发展更加有效的混合经典-量子模拟方案,是未来研究的重要课题.

English Abstract

参考文献 (42)

目录

    /

    返回文章
    返回