How to remove the spurious resonances from ring polymer molecular dynamics

半经典物理学 恒温器 分子动力学 量子 统计物理学 朗之万动力 伦纳德琼斯势 物理 量子动力学 虚假关系 量子隧道 经典力学 量子力学 数学 热力学 统计
作者
Mariana Rossi,Michele Ceriotti,David E. Manolopoulos
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:140 (23) 被引量:252
标识
DOI:10.1063/1.4883861
摘要

Two of the most successful methods that are presently available for simulating the quantum dynamics of condensed phase systems are centroid molecular dynamics (CMD) and ring polymer molecular dynamics (RPMD). Despite their conceptual differences, practical implementations of these methods differ in just two respects: the choice of the Parrinello-Rahman mass matrix and whether or not a thermostat is applied to the internal modes of the ring polymer during the dynamics. Here we explore a method which is halfway between the two approximations: we keep the path integral bead masses equal to the physical particle masses but attach a Langevin thermostat to the internal modes of the ring polymer during the dynamics. We justify this by showing analytically that the inclusion of an internal mode thermostat does not affect any of the desirable features of RPMD: thermostatted RPMD (TRPMD) is equally valid with respect to everything that has actually been proven about the method as RPMD itself. In particular, because of the choice of bead masses, the resulting method is still optimum in the short-time limit, and the transition state approximation to its reaction rate theory remains closely related to the semiclassical instanton approximation in the deep quantum tunneling regime. In effect, there is a continuous family of methods with these properties, parameterised by the strength of the Langevin friction. Here we explore numerically how the approximation to quantum dynamics depends on this friction, with a particular emphasis on vibrational spectroscopy. We find that a broad range of frictions approaching optimal damping give similar results, and that these results are immune to both the resonance problem of RPMD and the curvature problem of CMD.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ColdPomelo完成签到,获得积分10
2秒前
dadadasds发布了新的文献求助10
2秒前
小白鞋完成签到 ,获得积分10
2秒前
成就宛完成签到 ,获得积分10
3秒前
zjw完成签到,获得积分10
3秒前
Yippee发布了新的文献求助10
4秒前
科研完成签到,获得积分20
5秒前
N维完成签到,获得积分10
5秒前
Lei完成签到,获得积分10
5秒前
新野完成签到,获得积分10
5秒前
April完成签到 ,获得积分10
6秒前
猫小咪完成签到,获得积分10
7秒前
淡然鸡翅完成签到,获得积分10
7秒前
科研发布了新的文献求助10
7秒前
陆千万发布了新的文献求助20
7秒前
小马完成签到,获得积分10
7秒前
labordoc完成签到,获得积分10
8秒前
Xiao完成签到,获得积分10
8秒前
寒冷天空完成签到,获得积分10
8秒前
傅寒天完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Owen应助dadadasds采纳,获得10
9秒前
Yippee完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
tuanheqi应助Jupiter采纳,获得30
11秒前
99完成签到,获得积分10
12秒前
三桥完成签到,获得积分10
12秒前
右旋王小二完成签到,获得积分10
12秒前
xingkong发布了新的文献求助10
13秒前
itseleanor完成签到,获得积分10
16秒前
下载文章即可完成签到,获得积分10
17秒前
风中一叶完成签到 ,获得积分10
17秒前
邓艳梅完成签到,获得积分10
18秒前
小可爱完成签到,获得积分10
18秒前
Ava应助科研采纳,获得10
19秒前
李清湛完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI2S应助苗儿采纳,获得10
19秒前
20秒前
温柔梦松完成签到 ,获得积分10
20秒前
瞳梦完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
MATLAB在传热学例题中的应用 500
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3303379
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2937701
关于积分的说明 8482937
捐赠科研通 2611606
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1426076
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 662539
邀请新用户注册赠送积分活动 647026