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物理学中的全量子化效应与新的探索

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陈基, 孙兆茹, 张千帆, 王恩哥. 2011: 物理学中的全量子化效应与新的探索, 物理, 40(5): 321-325.
引用本文: 陈基, 孙兆茹, 张千帆, 王恩哥. 2011: 物理学中的全量子化效应与新的探索, 物理, 40(5): 321-325.
shu
CHEN Ji, SUN Zhao-Ru, ZHANG Qian-Fan, WANG En-Ge. 2011: Full quantum effects in physics, Physics, 40(5): 321-325.
Citation: CHEN Ji, SUN Zhao-Ru, ZHANG Qian-Fan, WANG En-Ge. 2011: Full quantum effects in physics, Physics, 40(5): 321-325.
shu

物理学中的全量子化效应与新的探索

  • 北京大学量子材料科学中心,北京大学物理学院,北京,100871

  • 中国科学院物理研究所,北京,100190

  • 北京大学量子材料科学中心,北京大学物理学院,北京,100871中国科学院物理研究所,北京,100190

Full quantum effects in physics

  • 摘要: 在一般的第一性原理计算中,原子核总是被近似成经典粒子.然而,在一些特殊的体系中,原子核的量子效应对体系的物理性质和物理过程有着至关重要的影响.在相关问题的模拟中,考虑了原子核量子效应的全量子化计算,展示了其独有的准确性.目前,路径积分分子动力学是被广泛采用的全量子化计算方法.而第一性原理的路径积分分子动力学不仅保留了第一性原理计算中电子结构和电子基态能量计算的方法,同时还应用费恩曼(Feynman)路径积分原理,得到了包含原子核量子信息的运动方程.张千帆等人应用第一性原理路径积分分子动力学,计算了BaZrO3中氢核的输运情况.结果表明,原子核的量子化对输运中两个不同的子过程有不同程度的影响,它使得有氢氧键断裂的T过程的势垒下降更多,使T过程成为快过程,从而验证了红外光谱实验的结果,同时否定了传统计算给出的T过程是慢过程的结论.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-05-12

物理学中的全量子化效应与新的探索

  • 北京大学量子材料科学中心,北京大学物理学院,北京,100871
  • 中国科学院物理研究所,北京,100190
  • 北京大学量子材料科学中心,北京大学物理学院,北京,100871中国科学院物理研究所,北京,100190

摘要: 在一般的第一性原理计算中,原子核总是被近似成经典粒子.然而,在一些特殊的体系中,原子核的量子效应对体系的物理性质和物理过程有着至关重要的影响.在相关问题的模拟中,考虑了原子核量子效应的全量子化计算,展示了其独有的准确性.目前,路径积分分子动力学是被广泛采用的全量子化计算方法.而第一性原理的路径积分分子动力学不仅保留了第一性原理计算中电子结构和电子基态能量计算的方法,同时还应用费恩曼(Feynman)路径积分原理,得到了包含原子核量子信息的运动方程.张千帆等人应用第一性原理路径积分分子动力学,计算了BaZrO3中氢核的输运情况.结果表明,原子核的量子化对输运中两个不同的子过程有不同程度的影响,它使得有氢氧键断裂的T过程的势垒下降更多,使T过程成为快过程,从而验证了红外光谱实验的结果,同时否定了传统计算给出的T过程是慢过程的结论.

English Abstract

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