Computation of reaction cross-sections of four-atom systems with the aid of the multiconfiguration time-dependent Hartree (MCTDH) method

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Die reaktive Streuung ist eine wichtige Aufgabenstellung der Quantenmoleküldynamik. Hier gab es in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte, insbesondere in Hinblick auf die Reaktionsdynamik vier-atomiger Systeme. Trotzdem liegt noch sehr viel brach, selbst bei numerisch schon untersuchten Problemen, da wegen des enormen numerischen Aufwandes jeweils nur die Querschnitte weniger Anfangszustände bestimmt werden. Der sehr hohe numerische Aufwand der quantendynamischen Rechnungen erzwingt oft Approximationen, wie z.B. das Einfrieren von Freiheitsgraden. Im vorliegenden Projekt soll die reaktive Streuung H2+OH>H+H2O (und ggf. H2+CN>H+HCN) sowie deren Rückreaktion und isotopen-substituierte Varianten in ihrer vollen Dimensionalität untersucht werden. Dazu soll die in Heidelberg entwickelte "Multiconfiguration-time-dependent-Hartree-Methode" (MCTDH) eingesetzt und weiterentwickelt werden. MCTDH ist eine Methode zur effizienten Berechnung der Quantendynamik großer Systeme. Es hat sich schon bei so "kleinen" Problemen wie der H+D2 reaktiven Streuung als konkurrenzfähig erwiesen, und wir erwarten, dass MCTDH bei vier-atomigen Systemen einen deutlichen Effizienzgewinn gegenüber Standardpropagationsmethoden erzielt.