高维量子动力学中的波包与简化密度矩阵方法：用于非对称光资源捕获构建块的非线性光谱
化学物理
2025-07-01 v3
摘要
使用波包方法（ML-MCTDH）和简化密度矩阵（HEOM）方法模拟聚苯并烯烃（PPE）树枝状结构的光激发构建块中激发能传递（EET）与松弛过程。对包含一个分支上两个环、另一侧三个环且中间共享环的非对称磺化PPE寡聚物中前两个激发电子态之间快速电子引导动力学进行了93维的 ab initio 振动-电子耦合哈密顿量（VCH）模型的处理，模型可为线性形式，也可包含双线性和二次项。线性VCH模型还用于标定处于计算上要求严苛的非扰动非马尔可夫 regime 的开放量子系统。通过ML-MCTDH和HEOM方法模拟线性响应吸收和发射光谱。进一步利用后者探索二维（2D）光谱中的非线性 regime。我们展示，最小VCH模型（包含两个主要活跃明亮态且以脉冲脉冲极限作用于第三阶响应理论）可在较低成本下提供极化敏感的时间分辨信号，用于监测早期EET动力学。我们也确认了高频乙炔和喹啉振动模式发挥的关键作用。
引用
@article{arxiv.2412.03412,
title = {Wavepacket and Reduced-Density Approaches for High-Dimensional Quantum Dynamics: Application to the Nonlinear Spectroscopy of Asymmetrical Light-Harvesting Building Blocks},
author = {Joachim Galiana and Michèle Desouter-Lecomte and Benjamin Lasorne},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.03412},
year = {2025}
}
备注
19 pages of manuscript, 32 pages of supplementary materials