Studying rare nonadiabatic dynamics with transition path sampling quantum jump trajectories.
Studying rare nonadiabatic dynamics with transition path sampling quantum jump trajectories.
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通过过渡路径采样量子跳跃轨迹来研究罕见的非绝热动力学。
DOI：
10.1063/1.5058281
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
David T. Limmer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Schile;David T. Limmer
我们提出了一种使用跃迁路径采样和量子跳跃轨迹来研究开放量子系统中罕见的非绝热动力学的方法。与过渡路径采样在经典动力学中的应用一样，该方法不依赖于过渡态或反应路径的先验知识，因此除了相关速率之外，还可以提供对超快弛豫过程的机械洞察。特别是，我们使用未解开的量子主方程的随机实现来制定量子路径系综，从而产生可以以特定量子态的开始和结束为条件的轨迹。由于动力学严格遵守详细的平衡，因此可以通过该条件系综中的可逆功计算来评估速率常数，从而允许以无偏的方式计算分支比和产量。我们用三个例子来说明这种方法的实用性：供体-桥-受体模型中的能量转移，以及光诱导质子耦合电子转移和热激活电子转移模型。这些例子证明了路径系综方法的有效性，并为它们在研究复杂的反应量子动力学中的应用铺平了道路。
We present a method to study rare nonadiabatic dynamics in open quantum systems using transition path sampling and quantum jump trajectories. As with applications of transition path sampling to classical dynamics, the method does not rely on prior knowledge of transition states or reactive pathways and thus can provide mechanistic insight into ultrafast relaxation processes in addition to their associated rates. In particular, we formulate a quantum path ensemble using the stochastic realizations of an unravelled quantum master equation, which results in trajectories that can be conditioned on starting and ending in particular quantum states. Because the dynamics rigorously obeys detailed balance, rate constants can be evaluated from reversible work calculations in this conditioned ensemble, allowing for branching ratios and yields to be computed in an unbiased manner. We illustrate the utility of this method with three examples: energy transfer in a donor-bridge-acceptor model, and models of photo-induced proton-coupled electron transfer and thermally activated electron transfer. These examples demonstrate the efficacy of path ensemble methods and pave the way for their use in studying complex reactive quantum dynamics.
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影响因子：
8.6
作者：
Z. Lan;Merlijn van Horssen;Stephen Powell;J. P. Garrahan
通讯作者：
Z. Lan;Merlijn van Horssen;Stephen Powell;J. P. Garrahan
影响因子：
4.4
作者：
Shirts, Michael R.;Chodera, John D.
通讯作者：
Chodera, John D.
DOI：
10.1073/pnas.1700093114
发表时间：
2017-12-19
影响因子：
11.1
作者：
Kattirtzi, John A.;Limmer, David T.;Willard, Adam P.
通讯作者：
Willard, Adam P.
DOI：
10.1063/1.5005544
发表时间：
2017-09
期刊：
The Journal of chemical physics
影响因子：
--
作者：
Xuecheng Tao;Philip Shushkov;Thomas F. Miller
通讯作者：
Xuecheng Tao;Philip Shushkov;Thomas F. Miller
耗散量子伊辛模型的动力学阶段和间歇性
DOI：
10.48550/arxiv.1112.4273
发表时间：
2011
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Ates C
通讯作者：
Ates C