Quantum Dynamics of Complex Molecular Systems

پدیده‌های کوانتومی در سیستم‌های مولکولی پیچیده همه جا حاضر هستند - همانطور که توسط بسیاری از مشاهدات تجربی بر اساس تکنیک‌های طیف‌سنجی فوق سریع آشکار شد - و با این حال همچنان چالشی برای تجزیه و تحلیل نظری است. جلد حاضر، بر اساس یک کارگاه آموزشی در ماه مه 2005، به بررسی و بررسی وضعیت پیشرفته در توسعه روش های نظری و محاسباتی جدید برای تفسیر پدیده های مشاهده شده می پردازد. تاکید بر فرآیندهای مولکولی پیچیده شامل سطوح، خوشه‌ها، سیستم‌های حلال-حلال، مواد و سیستم‌های بیولوژیکی است. تحقیقات خلاصه شده در این کتاب نشان می دهد که برای توضیح پدیده های سیستم های برانگیخته شده توسط نور یا از طریق فعل و انفعالات اتمی می توان کارهای زیادی انجام داد. این نشان می دهد که چگونه می توان با دینامیک چند بعدی ناشی از ساختار اتمی یک سیستم پیچیده مقابله کرد و به پدیده ها در فازهای متراکم و همچنین پدیده ها در سطوح می پردازد. فصل‌های مربوط به تحولات روش‌شناختی جدید، هم پدیده‌هایی را در سیستم‌های مجزا و هم پدیده‌هایی را که شامل اثرات آماری یک محیط می‌شوند، مانند نوسانات و اتلاف، پوشش می‌دهند. بخش روش‌شناسی روش‌های دقیق جدیدی را برای فرمول‌بندی دینامیک کوانتومی-کلاسیک ترکیبی در ابعاد مختلف، همراه با روش‌های جدید برای حل معادله شرودینگر چند اتمی، یا معادله لیوویل-فون نویمان برای عملگر چگالی، با استفاده از مسیرها و ایده‌های مرتبط با هیدرودینامیک بررسی می‌کند. . بخش اول کاربردهای سیستم‌های مولکولی پیچیده را بررسی می‌کند و بخش دوم روش‌های نظری و محاسباتی جدید را پوشش می‌دهد

Quantum phenomena are ubiquitous in complex molecular systems - as revealed by many experimental observations based upon ultrafast spectroscopic techniques - and yet remain a challenge for theoretical analysis. The present volume, based on a May 2005 workshop, examines and reviews the state-of-the-art in the development of new theoretical and computational methods to interpret the observed phenomena. Emphasis is on complex molecular processes involving surfaces, clusters, solute-solvent systems, materials, and biological systems. The research summarized in this book shows that much can be done to explain phenomena in systems excited by light or through atomic interactions. It demonstrates how to tackle the multidimensional dynamics arising from the atomic structure of a complex system, and addresses phenomena in condensed phases as well as phenomena at surfaces. The chapters on new methodological developments cover both phenomena in isolated systems, and phenomena which involve the statistical effects of an environment, such as fluctuations and dissipation. The methodology part explores new rigorous ways to formulate mixed quantum-classical dynamics in many dimensions, along with new ways to solve a many-atom Schroedinger equation, or the Liouville-von Neumann equation for the density operator, using trajectories and ideas related to hydrodynamics. Part I treats applications to complex molecular systems, and Part II covers new theoretical and computational methods