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埃伦费斯特+R动力学。I. 自发辐射的混合量子-经典电动力学模拟

DOI：10.1063/1.5057365 期刊：The Journal of Chemical Physics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-24 00:45:55
摘要： 我们采用混合量子-经典理论研究了电子系统与电磁场相互作用的动力学过程。在超越经典路径近似（即忽略电子系统对光子场的所有反?。┑幕∩希莅Ｂ追阉固兀ㄆ骄。┒ρШ鸵蛔轳詈系穆罂怂刮?刘维尔方程，我们显式考虑了所有电子-光子相互作用。由于埃伦费斯特动力学无法正确描述光子场的某些量子特性，我们提出了一种新的Ehrenfest+R方法——该方法通过构造既能重现自发辐射，又能区分电磁涨落与相干辐射。
作者： Hsing-Ta Chen，Tao E. Li，Maxim Sukharev，Abraham Nitzan，Joseph E. Subotnik
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研究概述 实验方案

研究目的

在混合量子-经典理论中研究电子系统与电磁场相互作用的动力学，并提出一种新的Ehrenfest+R方法来修正标准Ehrenfest动力学在捕捉自发辐射方面的不足。

研究成果

Ehrenfest+R方法成功恢复了1D和3D系统中自发辐射的正确费米黄金定则衰减率，准确捕捉了粒子数动力学、相干性及电磁场特性。该方法为半经典量子电动力学模拟提供了一种计算可行的途径，有望应用于涉及核自由度与多发射体的更复杂系统。

研究不足

埃伦费斯特+R方法是启发式的、特设的，而非源自第一性原理。它可能无法完全捕捉所有量子特性，且该方法对强光-物质耦合系统或多发射体系统的适用性尚需进一步研究。该方法假设弱耦合（费米黄金定则范畴），对于X射线等高频区域可能并不适用。

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