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.2018年3月14日；148(10):102325.
doi:10.1063/1.5006596。

虚时间中的扰动路径积分：有效模拟分子和材料中的核量子效应

伊戈尔·波尔塔夫斯基 1, 小罗伯特·迪斯塔西奥 2, 亚历山大·特卡琴科 1
附属公司
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虚时间中的扰动路径积分：有效模拟分子和材料中的核量子效应

伊戈尔·波尔塔夫斯基等。 化学物理杂志. .
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摘要

核量子效应（NQE）包括零点运动和隧穿，对分子和材料的平衡和动力学性质具有相当大的影响范围。在这项工作中，我们扩展了我们最近提出的用于分子系统中NQE建模的扰动路径积分（PPI）方法[I.Poltavsky和A.Tkatchenko，Chem.Sci.7，1368（2016）]，该方法在许多重要方向上成功地结合了热力学微扰理论和路径积分分子动力学（PIMD）的优点。首先，我们证明了PPI方法对分子和扩展（凝聚相）材料的准确性、性能和通用性。其次，我们在PPI方法中推导了一系列估计量，以便能够计算结构属性，例如径向分布函数（RDF），这些属性在PIMD模拟中显示出快速收敛的珠子数量。最后，我们在PPI方法的框架内引入了一种有效的核温度公式，并证明了这种有效温度在定量评估“量子”方面是一种非常有用的工具与系统中的不同自由度相关，并对PIMD仿真的收敛性提供可靠的定量评估。由于PPI方法只需要使用标准的二阶成像时间PIMD模拟，这些发展使得人们能够在平衡热力学性质（如能量、热容和RDF）中包括NQE的处理，其精度与高阶方法相同，但只需计算成本的一小部分，从而使第一原理模型能够同时解释大规模分子和材料中电子和原子核的量子力学性质。

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引用人

  • 机器学习力场。
    Unke OT、Chmiela S、Sauceda HE、Gastegger M、Poltavsky I、Schütt KT、Tkatchenko A、Müller KR。 Unke OT等人。 《化学评论》2021年8月25日；121(16):10142-10186. doi:10.1021/acs.chemrev.0c01111。Epub 2021年3月11日。 化学修订版2021。 PMID：33705118 免费PMC文章。
  • 计算溶液中有机物平衡同位素分馏因子的双重QM和MM方法。
    刘敏、尤曼斯·KN、高杰。 刘M等。 分子。2018年10月15日；23(10):2644. doi:10.3390/分子23102644。 分子。2018 PMID：30326599 免费PMC文章。

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