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Open quantum dynamics theory of excition, electron and proton transfer processes: Hierarchical equations of motion approach

激发、电子和质子转移过程的开放量子动力学理论：层次运动方程方法

基本信息

批准号：
21H01884
负责人：
谷村吉隆
金额：
$ 10.98万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

２年目である22年度は①太陽電池の素材としても注目されているPerylene bisimides H会合体をモデル化し、階層方程式（HEOM）を用いて時間ゲート蛍光スペクトルを計算し解析、②熱浴系と相互作用している系の熱平衡状態を効率よく計算する虚時間HEOMの開発、③非平衡過程から準静的過程について、HEOMを用いて量子熱浴系を厳密にシミュレーションすることによる量子熱力学の基礎理論の検証、④非線形多モード量子ブラウン運動モデルによる水のモデル化と２次元赤外スペクトル、二次元赤外・ラマン分光スペクトルの計算と解析、の４つのテーマについて研究を行い、６本の論文を出版した。特に③において出版した２本の論文のうち、２本目の量子カルノーサイクルの厳密な数値シミュレーションは、量子力学においても熱力学第二法則が完全に満たされることを示しており、量子領域では熱力学則破れるという議論は、熱浴との相互作用を正しく考慮してないことから来る、アーティファクトであることを明快に示した。また年度末に出版した④の２本についても、これまで量子的な計算が不可能であった水の分子内・分子間のモード結合の効果を、４モードをすべて含むモデルを構築し、それを用いて２次元赤外スペクトル、さらに我々が新たに提唱した２次元赤外・ラマンスペクトルを計算することに成功した。この方法論は量子散逸効果を含めて厳密であり、パソコンレベルの計算機において数時間内に計算を可能にしており、JCPのエディター推薦に選ばれるなど、出版直後から高い評価を得ている。このプログラムのソースコードも論文とともに公開している。これらの研究成果については、スウェーデンで行われた多次元分光に関するノーベルシンポジュムでの招待講演、年度末にインディアナポリスで行われたアメリカ化学会で２件の招待講演を行った他、UCバークレーでもセミナーを行った。

In 2002, the development of solar cell materials and materials was studied. Perylene bisimides H assemblies were transformed into hierarchical equations (HEOM). The calculation and analysis of HEOM were carried out using time. The thermal equilibrium state of the thermal bath system was calculated using efficiency. The development of HEOM in virtual time was carried out. The non-equilibrium process was carried out in quasi-static process. The application of HEOM in quantum thermal bath system is related to the demonstration of the basic theory of quantum thermodynamics, the non-linear multi-dimensional quantum thermal bath motion is related to the calculation and analysis of water in two-dimensional red space, the calculation and analysis of two-dimensional red space, the study of four-dimensional thermal bath, and the publication of six papers. In particular, the publication of this paper, the quantum mechanics of quantum mechanics, the second law of thermodynamics, the quantum mechanics, the quantum mechanics. At the end of the year, we published two books on quantum chemistry, which made it impossible to calculate the intramolecular and intermolecular binding effects of water, four books on quantum chemistry, and four books on quantum chemistry, which made it possible to construct and use two-dimensional quantum chemistry. This methodology includes quantum dispersion effects, calculations, and recommendations within a number of computer time frames. The good girl's essay on this blog will be made public at noon. The research results of this paper include the reception speech, the annual reception speech, the reception speech and the reception speech.

项目成果

期刊论文数量（23）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Autobiography of Yoshitaka Tanimura

谷村喜孝自传

DOI：
10.1021/acs.jpcb.1c08552
发表时间：
2021
期刊：
The Journal of Physical Chemistry B
影响因子：
0
作者：
Khian-Hooi Chew;Riichi Kuwahara;and Kaoru Ohno;木下絵里加，土屋維智彦，長塚直樹，渡邊一也;Tanimura Yoshitaka
通讯作者：
Tanimura Yoshitaka

Open quantum dynamics theory on the basis of periodical system-bath model for discrete Wigner function