Métodos basados en la propagación de trayectorias para el estudio de la dinámica cuántica ultra-rápida
Resumen
Introducción. Se desarrollaron métodos novedosos para la simulación computacional de la dinámica cuántica ultrarápida en sistemas moleculares. Éstos fueron utilizados en el estudio de una amplia variedad de procesos dinámicos fotoinducidos en átomos, moléculas y sólidos. Métodos. La nueva metodologÃa ha establecido una correspondencia entre el sistema cuántico original y un sistema clásico equivalente con un número mayor de dimensiones. Las ecuaciones de movimiento resultantes fueron integradas numéricamente utilizando algoritmos de paso de tiempo variable, los observables calculados fueron comparados con los resultados de la propagación de paquetes de onda. Resultados. La nueva metodologÃa ha reproducido efectos cuánticos paradigmáticos como la energÃa de punto cero, el efecto túnel y la interferencia cuántica; su exactitud y eficiencia numérica ha superado las de otras herramientas computacionales disponibles en la actualidad. Se describieron correctamente fenómenos tan diversos como la fotoionización de un átomo por un pulso láser ultracorto, la predisociación vibracional de complejos de van der Waals, la dinámica electrónica en puntos cuánticos y la fotoexcitación de átomos de metales alcalinos en matrices de gases nobles. Conclusiones. La simulación de la dinámica cuántica de átomos, moléculas y sólidos demostró que las predicciones del método basado en la propagación de trayectorias interactuantes se han encontrado en excelente correspondencia con los observables calculados a partir de la solución directa de la ecuación de Schrödinger y con los datos experimentales disponibles. Adicionalmente, el método ha proporcionado una representación intuitiva de los procesos dinámicos, ya que las trayectorias han coincidido con las lÃneas de flujo de la densidad de probabilidad cuántica.
Palabras clave
Copyright (c) 2022 Llinersy Uranga Pina, Lidice Cruz RodrÃguez, Aliezer MartÃnez Mesa, Christoph Meier, Annika Bande, Mathias Berg, Jean Christophe Tremblay, Juan Carlos Acosta Matos
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional.