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基于无腔输入的腔修饰非平衡费米黄金法则速率系数

量子物理 2025-09-17 v1

摘要

当核自由度初始处于非平衡状态时,非平衡费米黄金法则(NE-FGR)为计算光激发明亮给体电子态与暗受体电子态之间的电荷转移速率提供了便利的理论框架。在本文中,我们表明,将分子系统置于电磁微腔内可以显著改变 NE-FGR 速率,即使其与腔模式的耦合很弱。在这种情况下,腔修饰的 NE-FGR 速率也可以根据计算无腔 NE-FGR 速率所需的相同输入进行估算,从而避免了对腔内分子系统进行显式模拟的需要。我们还引入了腔修饰 NE-FGR 的一个近似极限,我们将其称为腔修饰瞬时 Marcus 理论,因为它基于与 Marcus 理论相同的假设。通过将其应用于溶解在液态四氢呋喃中的胡萝卜素-卟啉-C60_{60} 分子三体的光致电荷转移,以及凝聚相中电荷转移的 Garg-Onuchic-Ambegaokar 模型,展示了所提出的计算腔修饰 NE-FGR 速率框架的实用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.12634,
  title  = {Cavity-Modified Nonequilibrium Fermi's Golden Rule Rate Coefficients from Cavity-Free Inputs},
  author = {Pouya Khazaei and Eitan Geva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.12634},
  year   = {2025}
}