Conditional wavefunction theory: a unified treatment of molecular structure and nonadiabatic dynamics
我们证明了条件波函数理论能够统一有效地处理相关电子-离子系统的平衡结构和非绝热动力学。多体波函数的条件分解形式上将封闭系统的完整相互作用波函数改写为一组低维(条件)耦合“切片”。我们制定了一个变分波函数的基础上的一组条件的波函数切片的ananterior,并证明其准确性,通过确定氢分子的结构和随时间变化的响应特性。然后,我们扩展这种方法,包括时间依赖性的条件波函数,并解决范式的非平衡过程,包括强场分子电离,激光驱动的质子转移,和贝里相位效应引起的锥形交叉。这一工作为条件波函数理论在有限和扩展体系的平衡态和非平衡态从头算分子模拟中的应用铺平了道路。
2021-07-21 cond-mat.other physics.chem-ph quant-ph
On Corrections to the Born-Oppenheimer Approximation
本文介绍了在分子和凝聚态物质的量子力学计算中处理电子和原子核耦合的一种新方法。它包括标准的“玻恩-奥本海默近似”作为一个特殊情况,但对待绝热和非绝热修正使用微扰理论。绝热修正包括了所有没有明确涉及核波函数的项,因此原子核在单个电子势面上运动。非绝热修正允许原子核在不止一个势面上运动,包括电子波函数和原子核波函数之间的耦合。该方法与Born和Huang首先提出的方法有关,但在方法和电子波函数和势面的定义方面有所不同。一个简单的例子来说明该技术的机制。报告还包括对以往工作的审查。
2013-06-24 physics.chem-ph quant-ph
A Simple Hubbard Model for the Excited States of $π$ Conjugated -acene Molecules
在本文中,我们提出了一个模型的电子激发态的$π$共轭并苯分子,如并四苯,并五苯,并六苯。我们使用一个简单的哈伯德模型与有限的基础来描述的低位激发合理的定量精度。我们能够产生半解析波函数的电子状态的系统,这使我们能够计算密度关联函数的各种状态,如基态,前两个单激发态,和最低的躺双激发态。我们发现,在这个最低的双激发态,推测在单重态裂变过程中发挥作用的状态,电子和空穴的行为在一个三重态样的方式。我们还计算了这些-并苯的双光子吸收,并表明,每数密度,它是可比的其他有机分子,如晕苯和hexa-hexabenzoconorene(HBC)。
2016-11-04 physics.chem-ph quant-ph
Partial-wave approach to the Stark resonance problem of the water molecule
作为早期单中心方法的推广,发展了一种分波方法来处理由中心原子支配的小分子。特别是,一个模型的潜在的水分子的球谐函数的基础上扩展。采用有限元方法在有限范围内的径向变量的子区间产生局部多项式函数。系统的角部分由球谐函数表示。Stark共振问题的处理与外部复杂的标度方法,其中包括在标度半径的波函数不连续性。由此产生的非厄米矩阵本征值问题产生共振位置和宽度(衰减率)。我们提出了这些DC斯塔克位移和指数衰减率的价轨道$1b_1$,$3a_1$,和成键轨道$1b_2$。此外,总的分子衰变率和DC位移最近得到的Hartree-Fock和耦合簇的方法进行了比较。
2022-03-15 physics.chem-ph quant-ph
Quantum Electron Clouds near Black Holes: Black Atoms and Molecules
Kitasato University(北里大学)
研究黑洞附近量子电子云的行为,揭示强引力对量子物质和化学性质的影响,并探讨由多中心黑洞构成的氢分子。
2026-01-27 gr-qc hep-th quant-ph
Bohmian mechanics in the exact factorization of electron-nuclear wavefunction
电子核波函数的精确因式分解[A. Abedi,N. T. Maitra和E. K.联合总,物理修订版Lett 105,123002(2010)]允许我们定义严格的核含时薛定谔方程(TDSE)与含时势能面(TDPES),充分考虑耦合到电子运动和驱动核波包动力学。在这里,我们研究多个经典轨迹的传播是否可以再现量子核运动在强场过程中,当它们的运动是由量子哈密顿-雅可比方程通过应用玻姆力学这个精确的核TDSE。我们证明了多个经典的轨迹传播的力从梯度的确切的TDPES加上玻姆量子势可以重现强场解离动力学的H $_2^+$分子的一维模型。我们的研究结果表明,从Bohmian量子势的力量在产生量子核动力学在这里研究的强场过程中,电离和/或分裂的核概率密度发生不可忽略的作用。
2016-09-11 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Approximate analytic solutions of the diatomic molecules in the Schrodinger equation with hyperbolical potentials
本文用Nikiforov-Uvarov方法近似求解了具有经验势函数的双原子分子转振(转振)运动的薛定谔方程。计算了近似的振转能谱和相应的归一化全波函数的封闭形式,并用超几何函数或Jacobi多项式P_{n} ^{(μ,ν)}(x)表示,其中μ>-1,ν>-1,x包含在[-1,+1]中.得到了s波的解析解。对选定的H_{2}和Ar_{2}分子的数值能量本征值也进行了计算,并与以前的模型和实验进行了比较。
2009-09-07 quant-ph
Bound state solution of the Schrodinger equation for Mie potential
在任意角动量下,得到了Mie势的薛定谔方程的精确解。用Nikiforov-Uvarov方法计算了能量本征值和相应的波函数。波函数用雅可比多项式表示。数值计算了l和$n$(n<5)的束缚态。它们适用于几种双原子分子。
2008-01-28 quant-ph
The Formation of Photon-Molecules in Nanoscale Waveguides
我们研究了纳米线内光子相互作用系统中光子束缚态的形成。光子通过主要由于辐射压力而沿着波导诱导的振动模式的交换而相互作用。本文用T矩阵近似下的围道格林函数形式处理多体光子问题。T矩阵的复极点是光子分子出现的标志。这种奇异性的分析提供了临界温度,在该温度下,T矩阵近似被打破,光子分子出现。对于强相互作用的慢光子,光子分子波函数的振幅在纳米线内部获得显著的量子非线性相位。光子束缚态可以作为量子逻辑门用于量子信息处理,例如,对于$π$相移,光子分子被示出为用作Z控制门。
2021-12-03 quant-ph
Spin coupling is all you need: Encoding strong electron correlation in molecules on quantum computers
本文提出在量子计算机上通过自旋耦合初始态直接编码强关联分子系统的纠缠结构,避免指数级行列式开销,并提供高效制备电路,显著降低量子相位估计等算法的运行时间,为可扩展量子模拟奠定关键基础。
2025-01-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Creation and precise spectroscopy of $^{86}$Sr$_2$ halo molecules
Columbia University(哥伦比亚大学);University of Warsaw(华沙大学)
本研究通过单光子光结合反应制备 $^{86}$Sr$_2$ 环状分子,并利用光谱技术测量振动分裂以确定弱束缚态的绝对束缚能,为分子同位移测量奠定基础。
2026-01-09 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Streaking single-electron ionization in open-shell molecules driven by X-ray pulses
本文在Hartree-Fock框架下计算开壳层分子连续态波函数及偶极矩阵元,利用线偏振X射线脉冲引发电离后,通过圆偏振红外脉冲控制电子动力学,实现了对电离电子逃逸角度的调控并分析了动量分布特征。
2023-07-03 physics.atom-ph quant-ph
Maximally entangled states in the Hydrogen molecule: The role of spin and correlation
通过超越哈伯德哈密顿量,我们准确地反映了关联效应的波函数的H2。利用从头计算的电子-电子相互作用参数,得到了基态和第三激发态的最大纠缠态。我们将这种最大纠缠特性归因于这些态的S(S=0)性质,将第一激发态的最小纠缠特性归因于其磁性。通过打开磁场,可以从最小纠缠简并磁态中提取Sz = 0的纠缠态。我们认为,存在一个适度的关联系统和一个非磁性(Sz = 0)的电子状态可以是两个标准,在现实的分子系统中找到最大纠缠电子态。
2010-07-19 quant-ph
Excitation of weakly-bound molecules to trilobite-like Rydberg states
我们观察到“三叶虫样”状态的超冷85 Rb 2分子,其中基态原子是由它的里德伯原子合作伙伴的电子波函数绑定。我们填充这些国家通过紫外线激发弱结合的分子,并访问一个政权的三叶虫状国家在低主量子数和振动转折点周围35玻尔半径。这表明,与以前使用自由到束缚跃迁的研究不同,三叶虫样态也可以通过束缚到束缚跃迁激发。这种方法提供了高的激发概率,而不需要高密度的样品,并提供了通过选择的初始状态的振动水平来控制激发半径的能力。
2013-05-31 physics.atom-ph quant-ph
Determinant- and Derivative-Free Quantum Monte Carlo Within the Stochastic Representation of Wavefunctions
针对实空间量子多体系统基态计算中机器学习变分方法存在的二阶可导限制、对称性执行代价高及优化不稳定问题,本文提出结合波函数随机表示与路径积分技术的新公式,同时克服三大难题,并成功应用于广义胡克原子研究。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Investigating Some Diatomic Molecules Bounded by Two-Dimensional Isotropic Oscillator Plus Inverse Quadratic Potential in an External Magnetic field
本文研究了非相对论磁场对各向同性振子加反二次势束缚的双原子分子的能谱、量子力学观测值的期望值和抗磁磁化率的影响。能量本征值和归一化波函数由参数Nikiforov-Uvarov方法获得。应用Hellmann-Feynman定理得到了位置平方r ~ 2、动量平方p ~ 2、动能T和势能V的期望值,并导出了反磁化率X的表达式。利用这些光谱数据,计算了一组双原子分子(I_2,H_2,CO,HCl)在任意拉莫尔频率下的低转动和低振动能谱、期望值和抗磁磁化率X。计算的能谱、期望值和抗磁磁化率X受外磁场强度和反二次势强度g的影响大于振动频率和所选分子的质量。
2022-08-13 quant-ph