Hochdimensionale Quantendynamik mit Wellenfunktionen mit ausgewählten Konfigurationen

• Antragsteller: Professor Dr. Mathias Nest
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 45871996

In dem hier vorgeschlagenen Projekt wollen wir Methoden weiterentwickeln und anwenden, welche die quantendynamische Behandlung sehr großer Systeme ermöglichen. Hier handelt es sich immer um Situationen, die eine Separation in exakt zu behandelnde Primärmoden und approximativ zu behandelnde Sekundärmoden erlauben. Frühere Versuche, bei solchen Problemen reduzierte Dichtematrizen zu propagieren, waren immer nur so gut wie das dissipative Funktional, das den Einfluss der Umgebung simuliert. Diese sind aber häufig nicht gut geeignet nichtlineare Kopplungen, Non-Markov Effekte etc. zu beschreiben. Hochdimensionale Wellenfunktionen haben diese Probleme nicht. Lediglich zur Beschreibung endlicher Temperaturen muss zusätzlich ein „sampling” des Boltzmann-Operators eingeführt werden. Praktisch wollen wir auf Vorarbeiten aufbauen, in denen sich eine Auswahl von Konfigurationen einer Multikonfigurationsdarstellung der Wellenfunktion als sehr schnell und genau herausgestellt hat. Insbesondere wollen wir als erstes verschiedene Formulierungen der Bewegungsgleichungen mit sehr unterschiedlichen numerischen Eigenschaften auf ihre praktische Eignung für hochdimensionale Propagationen überprüfen. Zweitens haben wir uns die Evaluation von dissipativen Funktionalen vorgenommen, und die Anwendung auf nicht-adiabatische Dynamik in einem organischen Halbleitersystem vorgenommen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen