从从头计算动力学直接映射隐藏的激发态相互作用模式及其对力场开发的启示

多原子体系的激发态相当复杂，且常表现出亚稳态动力学行为。由于其高度非平衡的性质，反应路径的静态分析往往无法充分表征激发态运动。此处，我们提出了一种时间序列引导的聚类算法，直接从从头计算动力学轨迹中生成最相关的亚稳态模式。基于这些亚稳态模式的知识，我们建议了一种插值方案，仅利用一组具体且有限的已知模式，即可准确预测整个动力学轨迹的基态和激发态性质。以番酸为例，基态和激发态的估计误差非常接近，这表明可以以相似的精度预测基态和激发态分子性质。这些结果可能为我们构建具有与传统力场兼容能量项的激发态力场提供一些见解。