基于矩阵乘积态的超快从头算量子化学
化学物理
2019-04-11 v1
摘要
化学体系中的超快动力学为在分子尺度上研究基本过程提供了独特途径。由于问题的量子本性，对此类体系进行恰当描述往往极具挑战。然而，矩阵乘积态（MPS）这一概念近年来已在广泛应用中证明其描述此类关联量子体系的性能。在本工作中，我们继续发展 MPS 方法以研究量子化学体系中的超快电子动力学。该方法将时间演化格式（如四阶 Runge-Kutta 与 Krylov 空间时间演化）与 MPS 相结合，以高效求解含时 Schrödinger 方程。这使得能够在激发后几飞秒内的全组态相互作用（CI）水平上描述分子中的电子动力学。作为基准，我们将基于 MPS 的计算与氢链及水分子的 full CI 计算进行比较。Krylov 空间时间演化尤其适用于 MPS 方法，因为它提供了广泛的可调节机会以适应降维的 MPS 情形。最后，我们应用 MPS 方法描述碘乙炔中的电荷迁移效应，并发现我们的结果与实验观测直接吻合。
引用
@article{arxiv.1902.08489,
title = {Ultrafast ab-initio Quantum Chemistry Using Matrix Product States},
author = {Lars-Hendrik Frahm and Daniela Pfannkuche},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.08489},
year = {2019}
}