面向非自洽动力学的核坐标自动选择方法
化学物理
2025-09-12 v1
摘要
动力学模拟的维数不良扩展式Scaling 目前是光化学过程仿真的主要限制因素。本文探讨了如何减少多原子系统的维数，以提升计算效率同时保持精度。我们对三种光化学反应分子——顺式-亚甲烷 (tAZM)、苯乙酸 (Bulac) 和虫草酮 (Fur) —进行混合量子-经典轨迹表面跳跃 (TSH) 模拟，探索两种不同的维数简化技术：主成分分析 (PCA) 和正规模式方差 (NMV)。在全维和简化维数下运行动力学模拟，分别采用 PCA 或 NMV，并评估维数简化对所选电子和几何性质的影响。对于所有三种分子，PCA 和 NMV 都可用于选择低维空间，以再现全维动力学结果。PCA 在所有系统中均优于 NMV，在不牺牲精度的情况下实现更显著的维数简化。对于 tAZM，PCA 的改进精度主要体现在电子性质上；对于 Fur 和 Bulac，则优势明显体现在环开反应本身。本方法为通过自动化维数简化，避免人为偏见，打开了更大规模光化学相关系统的仿真之路。
引用
@article{arxiv.2509.09329,
title = {Automated selection of nuclear coordinates for reduced dimensionality nonadiabatic dynamics},
author = {Vincent Delmas and Alessandro Nardi Nardi and Isabella C. D. Merritt and Anthony Ferté and Ignacio Fdez. Galván and Morgane Vacher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.09329},
year = {2025}
}