Effective non-adiabatic Hamiltonians for the quantum nuclear motion over coupled electronic states
原子核的量子力学运动被认为是在一个单一的或多维的子空间的电子状态，这是由一个间隙从其余的电子光谱在相关范围内的核配置。通过对电子子空间的幺正变换，将电子-核哈密顿量块对角化为$\mathcal{O}(\varepsilon^{n+1})$，导出了相应的量子核运动的$n$阶有效哈密顿量.给出了二阶和三阶修正量的显式通用公式。作为特例，得到了核动能算符中包含坐标相关质量修正项的孤立电子态的二阶哈密顿量.对于一个多维的，明确耦合的电子带，二阶哈密顿量包含通常的BO项和非绝热修正，但广义质量修正项出现以及。这些，早期被忽视的条款，微扰占边远（离散和连续）电子状态不包括在明确耦合的电子子空间。
2019-05-28 physics.chem-ph quant-ph
Quantum Proton Effects from Density Matrix Renormalization Group Calculations
我们最近介绍了[J. Chem. Phys. 152 2020，204103]核电子全粒子密度矩阵重整化群方法（NEAP-DMRG），在随机优化轨道基础上，不使用Born-Oppenheimer近似，求解分子薛定谔方程。在这项工作中，我们结合了DMRG与核电子Hartree-Fock（NEHF-DMRG），处理原子核和电子在同一基础上。种间和种内相关性在DMRG中描述，而不截断全组态相互作用波函数的激发度。我们将轨道纠缠和互信息的概念扩展到核电子波函数，并证明它们是检测强关联效应的可靠度量。我们应用NEHF-DMRG的HeHHe $^+$分子离子，获得准确的质子密度，基态总能量和振动跃迁频率与国家的最先进的数据与网格为基础的方法和现代组态相互作用方法的比较。对于HCN，我们提高了后者的方法在基态绝对能量和质子密度方面的准确性，这是多参考核电子最先进的方法的一个主要挑战。
2022-01-27 cond-mat.str-el physics.bio-ph physics.chem-ph
Classical nuclear motion coupled to electronic non-adiabatic transitions
我们给出了一个新的量子-经典混合方案来处理非绝热过程的详细推导和数值试验。该方法是对电子-核波函数的因式分解所提供的电子-核精确耦合动力学的零阶近似[A. Abedi，N. T. Maitra和E. K.联合格罗斯，物理学评论快报，105（2010）]。为了测试该方法的性能，并验证基本近似的非绝热电荷转移的模型系统的数值结果。
2014-06-19 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
A Quantum Computing Implementation of Nuclear-Electronic Orbital (NEO) Theory: Towards an Exact pre-Born-Oppenheimer Formulation of Molecular Quantum Systems
本文提出基于核电子轨道理论的量子计算方法，通过对称性缩减和参数初始化技术，在近期量子计算机上高效模拟电子-核量子系统，显著降低资源需求并保持高精度。
2023-02-15 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Electronic Born-Oppenheimer Approximation in Nuclear-Electronic Orbital Dynamics
在核-电子轨道框架内，实时近地天体含时密度泛函理论（RT-NEO-TDDFT）方法能够模拟电子-核耦合动力学。在这种方法中，电子和量子核在时间上以相同的方式传播。传播更快的电子动力学需要一个相对较小的时间步长，从而禁止长时间核量子动力学的模拟。在此，电子玻恩-奥本海默（BO）近似的NEO框架内。在该方法中，电子密度在每个时间步被猝灭到基态，并且实时核量子动力学在由经典核几何和非平衡量子核密度定义的瞬时电子基态上传播。由于电子动力学不再传播，这种近似使得能够使用一个数量级的更大的时间步长，从而大大降低了计算成本。此外，调用电子BO近似也修复了以前半经典RT-NEO-TDDFT模拟振动极化激元中观察到的非物理非对称拉比分裂，即使是小拉比分裂，也会产生稳定的对称拉比分裂。对于丙二醛分子内质子转移，RT-NEO-Escherichfest动力学及其对应的BO动力学模型都能描述实时核量子动力学过程中的质子离域。因此，BO RT-NEO方法为广泛的化学和生物应用奠定了基础。
2023-03-13 physics.chem-ph
Electron Dynamics with the Time-Dependent Density Matrix Renormalization Group
本文采用含时密度矩阵重整化群（TD-DMRG）算法模拟了分子体系中的电子动力学。我们利用一般性的所谓的切空间TD-DMRG制定和设计一个计算框架，其中的动力学是由精确的非相对论电子哈密顿。我们表明，参数化的波函数作为一个矩阵的产品状态，我们可以准确地模拟系统的动力学，包括多达20个电子和32个轨道。我们将TD-DMRG算法应用于三个问题，这些问题很难通过时间无关的方法来解决：分子（超）极化率的计算，电子吸收光谱的模拟和超快电离动力学的研究。
2021-06-05 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Semiclassical Real-Time Nuclear-Electronic Orbital Dynamics for Molecular Polaritons: Unified Theory of Electronic and Vibrational Strong Couplings
分子极化激元已经成为一个新兴的平台，远程控制分子的性质，通过强大的光-物质相互作用。在这里，一个半经典的方法来描述分子极化激元的自洽传播的实时动力学的经典腔模式和量子分子子系统所描述的核电子轨道（NEO）的方法，其中电子和指定的核被处理在同一水平上的量子力学。这种半经典实时近地天体方法提供了对电子和振动强耦合的统一描述，并描述了空腔对核-电子耦合动力学的影响，同时包括核量子效应。对于单个邻羟基苯甲醛分子在电子强耦合作用下，该方法表明激发态分子内质子转移的空穴抑制不仅受极化激子势能面的影响，而且受化学反应时间尺度的影响.这一工作为探索光腔中核电子量子动力学系统的集体强耦合提供了基础。
2022-03-09 physics.chem-ph
Exact Simulation of Pigment-Protein Complexes Unveils Vibronic Renormalization of Electronic Parameters in Ultrafast Spectroscopy
光合作用的主要步骤依赖于色素蛋白复合物（PPC）中激子的产生、运输和捕获。一般来说，PPC具有高度结构化的振动光谱，结合了许多离散的色素内模式和准连续的蛋白质模式，具有相当强度的振动和电子耦合。由此产生的振动动力学的复杂性提出了重大的挑战，在建立光谱数据和底层微观模型之间的定量连接。在这里，我们将展示如何解决这一挑战，考虑两个模型系统，即水溶性叶绿素结合蛋白的花椰菜和特殊的一对细菌反应中心，使用数值精确模拟方法。我们表明，包括完整的多模式振动动力学的线性光谱的数值计算导致系统和定量显着的电子参数估计的修正。这些多模电子振动效应被证明是相关的，在长期的讨论中，在多维非线性光谱的长寿命振荡的起源。
2022-06-05 physics.chem-ph quant-ph
Multiconfiguration Time-Dependent Hartree-Fock Treatment of Electronic and Nuclear Dynamics in Diatomic Molecules
在不考虑Born-Oppenheimer近似的情况下，提出了多组态含时Hartree-Fock（MCTDHF）方法来处理双原子分子的电子-核耦合动力学。该方法处理的电子运动的全维，不使用模型的相互作用，并在原则上能够在电磁场中的一个精确的非相对论性的描述。扩展的波函数的配置的轨道，其依赖于核间的距离是唯一的基础扁长椭球坐标系提供的证明，以提供关键的简化的工作方程，使他们的实际解决方案。光电离截面也计算从MCTDHF波函数在计算中使用短脉冲。
2011-02-16 physics.chem-ph physics.comp-ph
Electronic decoherence following photoionization: full quantum-dynamical treatment of the influence of nuclear motion
使用阿秒脉冲的光电离可以导致母离子的电子态的相干叠加的形成。然而，超快电子喷射不仅触发电子动力学，而且触发核动力学-导致电子退相干，这通常在数十飞秒的时间尺度上被忽略。我们提出了一个完整的量子动力学处理核运动的绝热框架，其中核波包在绝热势能面上移动扩展到二级的弗兰克-康登点。我们表明，电子退相干是由大量的核自由度的相互作用和相对拓扑的势能面。应用到$\mathrm{H_2O}$，对二甲苯和苯丙氨酸表明，最初的相干态演变成电子混合态在短短几个飞秒。在这些例子中，涉及氢原子的快速振动在短时间内不影响电子相干性。相反，涉及整个分子骨架的振动模式，在基态电子态中是缓慢的，在光电离时迅速破坏它。
2017-03-28 physics.chem-ph
Towards attochemistry: Control of nuclear motion through conical intersections and electronic coherences
采用两态双模线性耦合模型，研究了核动力学和锥形交叉对电子相干性的影响。使用多组态含时Hartree方法（MCTDH）进行精确的量子动力学计算。研究发现，在靠近Franck-Condon点处存在非绝热耦合，可以在一定程度上保持电子相干性。此外，还讨论了在光电离过程中，通过在电子态之间压印相对相位来控制原子核波包的可能性。结果表明，当相干电子波包通过圆锥形交叉点时，核波包的转向是可能的。因此，接近弗兰克-康登点的圆锥形交点是控制的必要先决条件，为原子化提供了一条清晰的道路。
2018-08-21 physics.chem-ph
Electronic Coherences in Molecules: The Projected Nuclear Quantum Momentum as a Hidden Agent
本研究识别出投影核量子动量这一关键量子力学特征，证明基于精确分解的方法能正确捕捉分子中的电子相干性及其空间依赖性，克服了传统轨迹方案的局限。
2024-11-12 physics.chem-ph
Nonadiabatic Dynamics with Constrained Nuclear-Electronic Orbital Theory
本文基于约束核-电子轨道理论提出新的非绝热动力学方法，结合Ehrenfest动力学和面跳跃以同时捕捉非绝热性与量子核离域效应，并在一维质子耦合电子转移模型中验证其优于传统方法。
2025-04-11 physics.chem-ph
Electronic decay process spectra including nuclear degrees of freedom
本文扩展电子衰变光谱理论，在 Born-Oppenheimer 近似下纳入核自由度，解释振动束缚态导致的峰形与干涉特征。
2024-08-08 physics.atm-clus physics.chem-ph quant-ph
Nuclear-Electronic Orbital Approach to Quantization of Protons in Periodic Electronic Structure Calculations
核电子轨道（NEO）方法是一种成熟的方法，用于在通常的玻恩-奥本海默近似之外处理分子系统中的原子核量子力学。在这项工作中，我们提出了一个战略，以实现NEO方法的周期性电子结构计算，特别是侧重于多组分密度泛函理论（DFT）。NEO-DFT方法是在全电子电子结构代码FHI-aims中实现的，该代码结合使用了分析和数值积分技术以及恒等式的解析，以提高计算效率。验证此实施后，概念验证的应用程序，以说明量子化质子的物理性质的扩展系统，如二维材料和液体半导体接口的影响。具体而言，周期性NEO-DFT计算进行的反式聚乙炔链，硼化氢片，和氧化钛-水界面。质子的零点能量效应以及电子-质子关联对这些系统的态密度和能带结构有显著影响。这些发展为多组分密度泛函理论应用于广泛的其他扩展凝聚态系统提供了基础。
2022-05-12 physics.chem-ph physics.comp-ph
Variational nonadiabatic dynamics in the moving crude adiabatic representation: Further merging of nuclear dynamics and electronic structure
提出了一种新的方法来模拟非绝热动力学使用冻结宽度高斯波包内的移动原油绝热表示与即时评估的电子结构。新方法的主要特点是消除了电子势能面的任何全局或局部模型表示，而采用高斯积分显式处理电子-核相互作用。因此，新方案不引入任何不受控制的近似。所采用的变分原理确保了能量守恒，并将电子和核基函数的数目作为唯一的参数来确定精度。为了评估该方法的性能，一个模型与两个电子和两个核的空间自由度，包含势能面之间的锥形交叉点已被认为是。与非绝热转变和非平凡的几何（或Berry）相的动力学功能被成功地再现在有限的基础扩展。
2018-03-01 physics.chem-ph
Quantum control of hybrid nuclear-electronic qubits
脉冲磁共振是一种广泛应用的技术，它可以分别在纳秒和微秒的时间尺度上控制电子和核自旋的量子态。翻转稀电子或核自旋所需的时间比它们的退相干时间短几个数量级，这导致了几种使用自旋量子比特处理量子信息的方案。相反，我们调查的新制度，本征态近似50：50的电子和核自旋态的叠加，形成“混合核电子”量子比特。在这里，我们第一次展示了这些状态的量子控制，使用掺铋硅，仅需32 ns：这比以前使用纯核状态的实验快了几个数量级。我们的状态的相干时间是五个数量级以上，达到4毫秒，并受到自然发生的29硅核自旋杂质的限制。我们的实验和无自由参数分析理论的共振位置，以及它们的相对强度和相对拉比振荡频率之间的定量协议。在一些量子位的缓慢操作是速率限制步骤的实验中，量子计算将受益于混合机制中的更快操作。
2011-12-16 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
ML and AI for density functional theory: different priorities for Kohn-Sham and orbital-free DFT, for electronic and nuclear DFT
Fuzhou University（福州大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
概述机器学习和人工智能技术在电子与核密度泛函理论中计算瓶颈及精度要求的异同，指出不同情况下的方法选择，如 KS DFT 中神经网络的优缺点，及符号回归的优势，还提及电子到核 DFT 的方法。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci nucl-th physics.chem-ph
A Phase Space Electronic Structure View of The Solid State
Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出固态相空间电子结构框架，证明Nafie等式在核波矢依赖下的推广，并展示从能带计算中提取电子-声子相互作用信息的方法。
2026-09-11 physics.chem-ph
Attochemical control of nuclear motion despite fast electronic decoherence
本研究通过全维量子动力学模拟揭示，尽管电子相干性半衰期不足1飞秒，其仍能诱导持续至少50飞秒的振动相干性，从而实现对核运动的阿托化学控制。
2025-09-11 physics.chem-ph
Electronic Friction Near Metal Surface: Incorporating Nuclear Quantum Effect with Ring Polymer Molecular Dynamics
本文提出EF-RPMD方法，将平均电子摩擦施加于环聚合物质心模式，以弥补MDEF缺失核量子效应的不足，并验证其可准确描述零点能、跃迁及电子转移。
2023-11-15 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Semiclassical analysis of the electron-nuclear coupling in electronic non-adiabatic processes
本文基于电子-核波函数精确因子分解，研究电子-核耦合算符的性质，并提出在核动力学半经典处理中近似该算符的数值程序。
2015-03-30 physics.chem-ph
Constrained nuclear-electronic orbital second-order Moller-Plesset perturbation theory
University of Missouri–Columbia（密苏里大学哥伦比亚分校）
本文提出了一种基于受限核-电子轨道框架的多组分二阶莫尔-普莱斯特定理方法，用于计算振动平均分子性质，能有效捕捉核量子效应，无需后续高阶力常数计算。
2026-04-27 physics.chem-ph
Observation of Cooperative Electronic Quantum Tunneling: Increasing Accessible Nuclear States in a Molecular Qudit
作为两级量子比特（qubit）的扩展，多级系统，所谓的qudits，其中d表示希尔伯特空间维度，已经被预测可以减少量子计算算法中的迭代次数。这已经在众所周知的[TbPc 2]0 SMM中进行了测试，该SMM允许在单个分子单元中实现Grover算法。为了寻找具有更多可接近的核自旋态的分子系统，我们在此通过亚开尔文温度下的单晶μ-SQUID测量探索了二聚体Tb 2-SMM。我们观察到Tb（III）离子之间的铁磁相互作用和电子自旋与自旋基态\textit{J} = { \pm }6的合作量子隧穿。与Tb（III）核自旋的强超精细耦合导致了众多的自旋反转路径，导致七个强超精细驱动的隧穿步骤的磁滞回线。我们的研究结果表明，通过电子自旋的合作隧穿读出Tb（III）核自旋态的可能性，使二聚体Tb 2-SMM一个很好的核自旋量子点的候选者与d =16。
2020-04-20 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Practical Phase-Space Electronic Hamiltonians for Ab Initio Dynamics
本研究利用电子平动与转动因子理论构建了同时依赖核位置和动量的实用相空间电子哈密顿量H_{PS}(X,P)，相比传统玻恩-奥本海默动力学，其能更好捕捉核与电子性质，且可守恒总动量。
2024-01-31 physics.chem-ph
Some implications of the Hartree product treatment of the quantum nuclei in the ab initio Nuclear-electronic orbital methodology
在这封信中的概念和计算的影响哈特里产品类型的核波函数的范围内最近推出的从头算非玻恩-奥本海默核电子轨道（近地天体）的方法被认为是。结果表明，这种波函数可能意味着原子核和电子的伪绝热分离，每个原子核都被看作是量子振子，而电子的有效哈密顿量则是非库仑的。利用变分原理，这一哈密顿量被用来推导出一组修改后的单分量Hartree-Fock方程，这组方程等价于先前在近地天体背景下推导出的多分量版本，并且易于计算实现。
2016-10-04 physics.chem-ph
Nuclear-Electronic Orbital Multireference Configuration Interaction for Ground and Excited Vibronic States and Fundamental Insights into Multicomponent Basis Sets
本文提出 NEO-MRCI 方法，结合 NEO-MCSCF 轨道优化以准确计算基态与激发振动态，并发展适用于量子化核的修订电子基组。
2025-03-18 physics.chem-ph
Molecular vibrational frequencies from analytic Hessian of constrained nuclear-electronic orbital density functional theory
核量子效应在各种化学和生物过程中是重要的。约束核电子轨道密度泛函理论（cNEO-DFT）已发展到包括能量表面中的核量子效应。在这里，我们开发了cNEO-DFT能量相对于核（期望）位置的变化的解析Hessian，它可以用来表征能量表面上的驻点和计算分子的振动频率。这是通过构造和求解多组分cNEO耦合扰动Kohn-Sham（cNEO-CPKS）方程来实现的，该方程描述了电子和核轨道对核（预期）位置位移的响应。与解析Hessian，一系列的小分子的振动频率的计算和比较，从传统的DFT Hessian计算，以及那些从振动二阶微扰理论（VPT 2）。结果发现，即使与谐波处理，cNEO-DFT显着优于DFT和DFT-VPT 2在描述的振动频率在规则的多原子分子。此外，cNEO-DFT可以合理地描述具有共享质子的系统中的质子转移模式，而DFT-VPT 2通常面临很大的挑战。我们的研究结果表明核量子效应在分子振动中的重要性，cNEO-DFT是一种精确而廉价的描述分子振动的方法。
2021-06-28 physics.chem-ph
Electronic-mediated nuclear stopping power in proton irradiated water ice
传统上，人们认为快速离子穿过物质的停止可以用两个基本独立的成分来理解，即电子与核。执行广泛的Eklfest MD模拟的质子照射水冰的过程中，准确地描述不仅是非绝热动力学的电子，但也的核，我们已经发现了一个停止机制，涉及的电子和核子系统的相互作用。这种效应是由于辐射引起的电子密度扰动而导致的从抛射体到靶核的动能转移，它与核停止的原子位移和碰撞级联特性有根本的不同。此外，它显示出明显的同位素效应，这取决于目标的组成，主要与轻水相关，而不是重水。这一结果与长期存在的实验结果相一致，这些结果至今仍无法解释。
2023-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.med-ph
Nuclear Quantum Effects on the Electronic Structure of Water and Ice
本文利用机器学习势、多体微扰理论及路径积分模拟，揭示核量子涨落通过增强冰中质子离域，使其基本带隙重整化大于液态水并令二者带隙相近。
2024-05-10 cond-mat.soft physics.chem-ph
Efficient Semiclassical Evaluation of Electronic Coherences in Polyatomic Molecules
本文综述一种结合从头算在线电子结构模拟与半经典核波包动力学的方法，用于高效评估多原子分子中与核运动耦合的电子相干性，并揭示其退相干与恢复机制。
2022-04-28 physics.chem-ph
Constrained Nuclear-Electronic Orbital Time-Dependent Density Functional Theory for Excited-State Dynamics with Nuclear Quantum Effects
Theoretical Chemistry Institute and Department of Chemistry, University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校理论化学研究所和化学系）；Center for Advanced Materials Research, Beijing Normal University（北京师范大学先进材料研究中心）
本研究开发了CNEO-TDDFT方法，可准确高效地处理含核量子效应的激发态动力学，其计算的振动频率偏差和质子转移时间均优于传统TDDFT，与实验结果吻合。
2026-10-16 physics.chem-ph
Density Matrix Renormalization Group Approach Based on the Coupled-Cluster Downfolded Hamiltonians
本研究提出将基于厄米耦合簇的降维技术与DMRG方法结合，通过将动态相关纳入活性空间哈密顿量并计算其基态能量，实现了对强相关电子系统更全面准确的模拟。
2024-11-11 physics.chem-ph
Nuclear-Electronic Orbital Subsystem Density Functional Theory
研究提出NEO-sDFT方法，可对数千原子的大分子体系量子化学计算，误差仅几meV，计算标度良好，为生化体系质子转移模拟提供基础。
2026-08-21 physics.chem-ph
Full symmetry-breaking of electronic and nuclear dynamics for low attosecond resolution of electronic chirality
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Central South University（中南大学）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）
通过高时间分辨率的激光脉冲研究非手性分子的电子手性，结合量子化学理论揭示手性诱导自旋选择性机制。
2026-02-24 physics.chem-ph
Computing Hydrogen Tunneling Splittings with Nuclear-Electronic Orbital Multireference Configuration Interaction
本文提出使用NEO-MRCI方法计算氢隧穿系统的核-电子波函数和振动-电子能量，结果表明该方法能准确获得固定几何结构下的氢和氘隧穿分裂，为氢隧穿研究提供了重要工具。
2025-07-11 physics.chem-ph
Mixed quantum-classical approach to model non-adiabatic electron-nuclear dynamics: Detailed balance and improved surface hopping method
我们发展了一个密度矩阵形式来描述耦合的电子-核动力学。为此，我们引入一个有效的哈密顿形式主义，描述电子跃迁和小（量子）核波动沿经典的核轨迹。利用这个哈密顿量，我们推导出运动方程的电子占领数和核坐标和动量。我们表明，在极限情况下，当耦合到给定电子跃迁的核自由度足够高时（即，强退相干极限），电子占据数的运动方程变为马尔可夫方程。此外，这些（速率）方程中的跃迁速率相对于较低能量到较高能量的跃迁是不对称的，反之亦然。在热平衡中，这种不对称对应于细致平衡条件。我们还研究了非马尔可夫区域的电子占据方程，并基于我们的形式发展了一个表面跳跃算法。为了处理退相干效应，我们引入额外的“虚拟”核波包，其与“真实”（物理）波包的干扰导致电子状态之间的耦合减少（即，退相干）以及相移，这提高了数值方法的精度。值得注意的是，相同的相移导致强退相干极限中的细致平衡条件。
2020-06-04 physics.chem-ph
Real-time nuclear-electronic orbital time-dependent density functional theory with a constrained traveling proton basis
Princeton University（普林斯顿大学）
提出约束行进质子基组方法，在实时核-电子轨道含时密度泛函理论中实现质子动力学模拟，准确计算振动频率并模拟激发态分子内质子转移。
2026-06-18 physics.chem-ph
Analytical Representation for the Electronic Contribution of the Nuclear Schiff Interaction Hamiltonian
Hiroshima University（广岛大学）；Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）；RIKEN（理化学研究所）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；Tokyo University of Agriculture and Technology（东京农工大学）
本文提出基于高斯基组的解析表达式，用于更准确计算分子中核 Schiff 交互的电子部分，改进了传统近似方法的精度并优化了基组选择。
2026-05-11 physics.chem-ph
Electronic decoherence along a single nuclear trajectory
提出基于精确分解框架的子系统退相干新方法，无需对环境求迹，沿单条核轨迹非幺正演化纯态，能正确描述避免交叉处的相干获得与退相干。
2025-08-28 physics.chem-ph
Simulating nuclear and electronic quantum effects in enzymes
精确处理导致酶中化学反应性增强的结构和动力学需要明确处理电子和核量子效应。前者可以在从头计算分子动力学（AIMD）模拟中捕获，而后者可以通过执行从头计算路径积分分子动力学（AI-PIMD）模拟来包含。传统上，AIMD和AI-PIMD模拟对于大型酶系统都是计算上禁止的。流计算机架构和新算法的最新发展，以加速路径积分模拟现在使这些模拟实际的生物系统，允许酶反应的阐明前所未有的细节。在本章中，我们总结了这些最新的发展，并讨论了应用AIMD和AI-PIMD模拟酶的实际考虑。
2022-08-25 physics.bio-ph physics.chem-ph
Electronic friction near metal surfaces: a case where molecule-metal couplings depend on nuclear coordinates
在分子-金属耦合依赖于核坐标的一般情况下，我们推导出了一个明确的形式的电子摩擦的感觉由一个分子附近的金属表面。我们的工作概括了von Oppen等人的先前研究[Beilstein Journal of Nanotechnology，3，144，2012]，其中我们现在超越了Condon近似（即分子-金属耦合不保持恒定）。使用绝热极限下的非平衡格林函数形式，我们表明波动的金属分子耦合会导致新的摩擦阻尼项和随机力，以及对平均力势的修正。数值试验进行了修改后的经典主方程相比，我们的结果表明，违反康登近似动力学可以有很大的影响。
2016-06-20 physics.chem-ph
The influence of geometry and specific electronic and nuclear energy deposition on ion-stimulated desorption from thin self-supporting membranes
本研究通过自支撑薄膜实验，发现电子溅射主导氢和分子解吸，而核能量沉积与电子沉积协同增强二次离子产额，且透射几何下B和Ne离子产额更高。
2024-11-08 physics.app-ph physics.chem-ph
Time dependent density functional theory for nonadiabatic electronic dynamics
我们证明了在给定相互作用系统的初始密度矩阵的情况下，耦合到核自由度的相互作用电子系统的含时单电子核密度矩阵可以精确地由具有任意指定的电子-电子相互作用的耦合到相同核自由度的电子系统的密度矩阵来再现.这种形式使严格的含时密度泛函理论的建设，研究非绝热电子动力学。作为绝热极限的特例，我们得到了Runge-Gross定理和Van Leeuwen定理。
2009-01-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Attosecond electronic and nuclear quantum photodynamics of ozone: time-dependent Dyson orbitals and dipole
最近提出了一个描述臭氧分子中电子与核耦合运动的非绝热方案。一个初始相干非定常态被制备为基态和受激Hartley带的叠加态。在这种情况下，电子和原子核都不处于静止状态。在含时薛定谔方程绝热分离的框架下，采用多组态含时Hartree方法求解耦合核量子动力学.由此产生的波包显示了两个化学键之间电子密度的振荡。作为探测电子运动的第一步，我们计算了含时分子偶极和Dyson轨道。后者在解释光电子角分布中起着重要的作用。Dyson轨道的计算，提出了时间无关以及时间相关的情况下。我们将电子运动的描述限制在弗兰克-康登区域，只是因为在前5-6 fs期间核波包在该点周围的定位。
2014-01-27 physics.atm-clus physics.chem-ph
