基于经典、半经典与量子模拟的谱密度计算
化学物理
2019-03-27 v1
摘要
Caldeira-Leggett 模型通过谱密度函数对热环境给出了紧凑的刻画。这一简洁性催生了多种用于约化密度矩阵演化的数值精确量子方法。使用这些方法时，必须从系统与环境动力学性质计算出谱密度，通常借助经典分子动力学模拟完成。然而，在某些情况下量子效应可能发挥作用。因此，我们重新表述了近期发展的傅里叶方法，以实现基于半经典模拟的谱密度计算，此类模拟可近似考虑量子效应。我们提出了基于关联函数或期望值的两种可能方案。这些方案在线性化半经典初值表示（LSC-IVR）、融化高斯波包动力学（TGWD）以及将二者与更精确的 Herman-Kluk（HK）公式相结合的混合方案上进行了测试。令人惊讶的是，基于完全经典演化的 LSC-IVR 方法所得谱密度极为精确，而单轨迹 TGWD 在非谐区质量很差。混合方法在系统接近经典 regime 时提供合理质量，尽管在有限温度下，基于期望值的计算方案更为稳健。若观测到更强的量子效应，两种混合方法均显得过于不准确。
引用
@article{arxiv.1804.09112,
title = {On Computing Spectral Densities from Classical, Semiclassical and Quantum Simulations},
author = {Fabian Gottwald and Sergei D. Ivanov and Oliver Kühn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.09112},
year = {2019}
}
备注
29 pages, 5 figures