从非绝热量子-经典动力学高效构造多态系统的广义主方程记忆核

源自广义量子主方程（GQME）框架的方法为阐明从分子固体到光合复合体的系统中的能量与电荷转移提供了基础。近来，GQME与非绝热量子-经典方法的非微扰结合产生了这样一些途径：其精度与效率超越原始量子-经典方案，同时较GQME的微扰展开显著提升了精度。本文中我们表明，虽然传播GQME所需的非马尔可夫记忆核随子系统态数目呈四次方缩放，但当使用量子-经典方法构造该核时，所需轨迹数目至多呈二次方缩放。随后我们提出一种算法，通过选择性采样对感兴趣过程最为重要的核矩阵元来进一步加速量子-经典GQME。我们将平均场理论（Ehrenfest）与GQME的结合（MF-GQME）应用于分别具有7和14个态的Fenna-Matthews-Olson（FMO）复合体与光捕获复合体II（LHCII）的模型，以展示这些进展的效用。这使我们能够证明MF-GQME能够准确捕捉LHCII中所有相关的动力学时间尺度：飞秒时间尺度上的初始非平衡布居转移、皮秒时间尺度上的稳态型俘获，以及长时布居弛豫。值得注意的是，所有这些跨越数十皮秒的物理效应均可编码于仅在 $\sim$65 fs 后衰减的记忆核中。