基于频谱的含时量子系统传播方案及其在碳纳米管中的应用
计算物理
2015-05-19 v1 材料科学
量子物理
摘要
我们提出了有效的建模和基于数值频谱的传播方案，以应对从原子、分子、纳米结构到新兴纳米电子器件等系统的含时量子模拟中的挑战。虽然含时哈密顿问题可以通过沿微小模拟时间步长传播解来形式化求解，但直接的数值处理通常被认为计算量过大。然而，在本文中，我们提出通过引入高性能数值传播方案来计算时序演化算子的解，从而超越这些限制。除了可以使用新的特征值求解器FEAST高效执行的直接哈密顿对角化之外，我们还设计了一种高斯传播方案和一种基变换传播方案(BTPS)，它们可以显著减少时间间隔所需的模拟时间。我们指出，BTPS提供了最佳的计算效率，为含时模拟开辟了新的前景。最后，将这些数值方案应用于在三维实空间网格框架下研究(5,5)碳纳米管的交流响应。
引用
@article{arxiv.1008.4417,
title = {Spectral-based Propagation Schemes for Time-Dependent Quantum Systems with Application to Carbon Nanotubes},
author = {Zuojing Chen and Eric Polizzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.4417},
year = {2015}
}