量子热浴分子动力学模拟中的零点能泄漏
统计力学
2016-11-28 v1
摘要
量子热浴（QTB）被提出作为一种替代基于路径积分的方法，用于在分子动力学模拟中引入核量子效应。该方法已被证明高效，能为各种体系给出准确结果。然而，QTB方法在高度非谐体系中容易出现零点能泄漏（ZPEL）。这是基于经典轨迹方法中的一个已知问题，即高频模式的部分能量转移到低频模式，导致错误的能量分布。在某些情况下，ZPEL会对体系性质产生显著后果。因此，我们通过在复杂度逐渐增加的选定体系上测试QTB方法来研究ZPEL，以探究影响泄漏的条件和参数。我们还分析了ZPEL对体系结构和振动性质的影响。我们发现泄漏特别依赖于阻尼系数，增加其值可以减少甚至在某些情况下完全消除ZPEL。当使用足够高的阻尼系数值时，振动模式间的预期能量分布得到保证。在这种情况下，QTB方法给出了非常令人鼓舞的结果。特别是结构性质得到了良好复现。动力学性质应谨慎对待，尽管即使在较大阻尼项值下，仍可从振动谱中提取有价值信息。
引用
@article{arxiv.1611.08221,
title = {Zero-Point Energy Leakage in Quantum Thermal Bath Molecular Dynamics Simulations},
author = {Fabien Brieuc and Yael Bronstein and Hichem Dammak and Philippe Depondt and Fabio Finocchi and Marc Hayoun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.08221},
year = {2016}
}