强光-物质耦合条件下半经典平均场近似与1-激子近似在光学响应计算中的比较
化学物理
2023-05-10 v1 原子与分子团簇
摘要
对许多分子与辐射场集体相互作用的严格量子力学描述通常被认为在数值上难以处理，因此必须采用近似方案。标准光谱学通常包含某种程度的微扰论，但在强耦合条件下，则使用其他近似。一种常见的近似是1-激子模型，其中涉及弱激发的过程使用由分子-腔模系统的基态和单激发态构成的基来描述。在数值研究中另一种常用的近似里，电磁场被经典描述，量子分子子系统在平均场Hartree近似下处理，其波函数被假定为单分子波函数的乘积。前者忽略需要长时间才能布居的态，因此本质上是一个短时间近似。后者不受此限制，但就其性质而言，忽略了一些分子间和分子-场关联。在这项工作中，我们直接比较将这些近似应用于涉及光学腔中分子系统的光学响应的几个原型问题时所得的结果。特别地，我们展示了我们最近的模型研究（J. Chem. Phys. 157, 114108 (2022)）使用截断1-激子近似考察电子强耦合与分子核动力学之间的相互作用，与半经典平均场计算非常吻合。
引用
@article{arxiv.2303.04057,
title = {Comparing semiclassical mean-field and 1-exciton approximations in evaluating optical response under strong light-matter coupling conditions},
author = {Bingyu Cui and Maxim Sukharev and Abraham Nitzan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.04057},
year = {2023}
}