简谐势阱中中性原子非线性薛定谔方程的定态解

给出了非线性定态薛定谔方程(NLSE)数值求解的一般方法,并求解了简谐势阱中中性原子NLSE的基态和激发态解．讨论了NLSE的波函数收敛与归一化问题,并对计算精度进行了分析. 关键词：     

量子激发态最陡下降微扰理论

本文发展了量子激发态能量与波函数的最陡下降微扰理论计算方法,该方法避免了普通微扰理论所需要的对于参考态的无限求和困难,并能通过逐步迭代计算逼近于体系精确的本征函数和本征值。只要保持激发态试探波函数正交于其对称性相同的低激发态或基态的波函数,避免计算过程中的变分坍陷,本文的方法能用于求精确的激发态能量和波函数。 关键词：     

用B样条函数计算氢分子离子的能级和波函数

采用B样条函数展开方法数值求解了氢分子离子的定态薛定谔方程,计算了不同核间距时氢分子离子的基态和第一激发态的能级,结果表明,将氢分子离子的核位置作为B样条函数的节点,即使对较大的核间距,基态和第一激发态的能级值仍可达到很高的精度,所得基态径向波函数与用GAUSSIAN化学软件计算的结果符合得很好.     

二维、三维无限深环形势阱中波函数的求解与可视化

利用分离变量法对二维以及三维无限深环形势阱的薛定谔方程求解，径向方向波函数的本征值由贝塞尔函数的交叉乘积组合零点确定.对于三维的情况，可以求得基态波函数的解析解，而激发态的波函数则由数值方法给出其径向的概率密度分布.对于二维的无限深环形势阱，基态以及激发态的径向概率密度分布均通过数值方法给出.     

锂原子低激发态能量的精细结构

利用变分原理，计算出锂原子(类锂离子)第一激发态能量，再用所得到的原子态波函数计算出LS耦合的第一激发态能级的精细结构，将计算结果与实验值比较，误差很小。     

中性铝原子光离化截面计算

本文利用X_α波函数对铝原子基态3s~23p~2P的光离化截面进行了计算,在计算中考虑了极化效应。HF解析波函数和解析变分波函数也被用来同X_α波函数的计算结果进行比较,结果表明用单电子理论在计算铝基志光离化截面时存在明显缺陷。除此之外本文还对连续态波函数的数值归—化问题进行了系统的讨论。     

Yukawa位基态波函数的Green函数叠代求解

应用最近发展的沿一条确定的轨迹求解N维基态量子波函数的方法,首先由直接级数展开法得到Hulthen位的严格基态解和Yukawa位的近似基态解;并进一步运用Green函数叠代法及变分-叠代法求Yukawa位的基态近似解.     

抛物线性限制势量子点量子比特及其光学声子效应

在抛物量子点中电子与体纵光学声子强耦合的条件下,应用Peaker变分方法得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及基态和第一激发态本征波函数.量子点中这样的二能级体系可作为一个量子比特.当电子处于基态和第一激发态的叠加态时,计算出电子在空间的概率分布作周期性振荡.并且得出了振荡周期随受限长度及耦合强度的变化关系. 关键词： 量子点 量子信息 量子比特     

抛物线性限制势二能级系统量子点量子比特的温度效应

应用Pekar变分方法,在抛物量子点中电子与体纵光学声子强耦合条件下,得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及基态和第一激发态的本征波函数.以量子点中这样的二能级体系作为一个量子比特.当电子处于基态和第一激发态的叠加态时,计算出电子在时空中作周期性振荡的概率分布.并且得出了概率分布随温度及耦合强度的变化关系. 关键词： 量子点 量子比特 温度效应     

以一组统一的高斯函数为基函数的双原子分子的Hartree-Fock-Roothaan波函数(Ⅰ)——第一,二列元素的双原子氢化物AH,AH~(±)和AH~*

我们采用一组统一的基函数,从头计算第一、二列元素的双原子氢化物以及第一列元素的同核和异核双原子体系的波函数。本文是三篇一组文章的第一篇,得到了双原子氢化物的电子波函数以及轨道能量和总能量等物理量,原子核间距取实验值和(或)理论值。这些波函数是狭义Hartree-Fock方程的以Double Zeta收缩高斯型函数为基函数的展开式。这些态包括体系的基态AH、一些低激发态AH~*和正负离子态AH~±,A表示周期表中Li到F和Na到Cl的各种元素。计算限于闭壳层电子组态或只带一个没有填满的开壳层电子组态。作为例子,三种基态AH的电子波函数表报道于文中。     

利用强飞秒激光脉冲串传递相干波包

用一维两态波包动力学模型从理论上研究了碘分子在两个激光脉冲串作用下有泵浦－拉下过程。计算中碘分子的基态和激发态势能面采用莫尔斯势能面,含时薛定谔方程通过分裂算符快速富里叶变换方法求解,基电子态的振动本征函数采采不连续变量方法计算,初步波包选择为电子基态的振动基本征函数,两个势能面之间的耦合采用偶极近似,激光脉冲的形状选择为高斯脉冲。利用上述的含时波包法实时地模拟了碘分子通过中间Ｂ态向基电子Ｘ态的高     

几何活性原子态的计算

通过广义的Laguerre类型轨道,在组态相互作用框架内,发展了一套从头计算程序,来研究原子中的电子结构.应用该程序,通过计算能量最小值,求出最优波函数.利用优化波函数的单电子密度分布和角双电子密度的最可几分布,研究了处于最低激发态的Be,B,C,N,O,Ne原子的sαpβ组态的几何活性原子态GAAS(geometricallyactive atomic state).结果显示,作为原子波函数的内禀性质,双电子密度最可几角分布的角度与通常由分子杂化轨道理论解释的相关原子的分子的结合键角近似相等.     

以一组统一的高斯函数为基函数的双原子分子的Hartree-Fock-Roothaan波函数(Ⅰ)——第一,二列元素的双原子氢化物AH,AH±和AH*

我们采用一组统一的基函数,从头计算第一、二列元素的双原子氢化物以及第一列元素的同核和异核双原子体系的波函数。本文是三篇一组文章的第一篇,得到了双原子氢化物的电子波函数以及轨道能量和总能量等物理量,原子核间距取实验值和(或)理论值。这些波函数是狭义Hartree-Fock方程的以Double Zeta收缩高斯型函数为基函数的展开式。这些态包括体系的基态AH、一些低激发态AH^*和正负离子态AH^±,A表示周期表中Li到F和Na到Cl的各种元素。计算限于闭壳层电子组态或只带一个没有填满的开壳层电子组态。作为例子,三种基态AH的电子波函数表报道于文中。 关键词：     

关于HBr分子爱因斯坦自发辐射系数的一种理论计算方法

 采用双原子分子光谱参数计算程序LEVEL,分别选用目前最好的解析势能函数之一的Murrell-Sorbie函数和精确的RKR势,数值求解径向薛定谔方程,得到振转能级的本征能量和本征波函数。选用公开发表的最新的电偶极矩函数,计算得到了HBr分子X1Σ+态振动能级低于7时R和P支基频跃迁谱线的爱因斯坦自发辐射系数。     

参数微扰法计算氦原子基态能量

根据参数微扰法理论,选择有效核电荷数为z*=2-σ的两个类氢原子的ns态的波函数的组合,作为氦原子基态的1级至4级近似波函数.应用参数微扰法计算了氦原子基态4级近似能量.计算结果表明参数微扰法得到的氦原子基态4级近似能量与实验值的误差为ΔE=0.004922028e_s~2/a_0.     

紧束缚近似含时密度泛函理论的高效OpenMP并行化和GPU加速实现

紧束缚近似的含时密度泛函理论在多核和GPU系统下的高效加速实现,并应用于拥有成百上千原子体系的激发态电子结构计算．程序中采用了稀疏矩阵和OpenMP并行化来加速哈密顿矩阵的构建,而最为耗时的基态对角化部分通过双精度的GPU加速来实现．基态的GPU加速能够在保持计算精度的基础上达到8.73倍的加速比．激发态计算采用了基于Krylov子空间迭代算法,OpenMP并行化和GPU加速等方法对激发态计算的大规模TDDFT矩阵进行求解,从而得到本征值和本征矢,大大减少了迭代的次数和最终的求解时间．采用GPU对矩阵矢量相乘进行加速后的Krylov算法能够很快地达到收敛,使得相比于采用常规算法和CPU并行化的程序能够加速206倍．程序在一系列的小分子体系和大分子体系上的计算表明,相比基于第一性原理的CIS方法和含时密度泛函方法,程序能够花费很少的计算量取得合理而精确结果．     

利用近似理论计算原子分子形状因子的平方

实现了基于近似理论数值计算原子基态形状因子平方的方法,并以氢原子为例,检验了Hatree-Fock近似方法与密度泛函近似方法的优劣,对比了不同基组的精确性.这种数值计算方法也适用于揭示其他波函数无法精确求解的原子和分子的电子结构.     

氦原子基态能量的Hylleraas变分计算

本文给出了基于Hylleraas波函数变分计算氦原子基态非相对论能量的详细过程,得到了含参数的基态能量表达式,并编写了相应的Mathematica程序来完成变分,计算所得的基态能量的理论值和实验数据符合得很好,误差小于0.04‰.由于计算过程直观简单,在教学过程中亦可采用.     

四参数法计算氦原子基态能级研究

在求解氦原子径向Schr dinger方程时,设计了含有四参数的基态波函数,推导出含有四参数的氦原子基态能级表达式,分别采用Matlab 7.0最优化运算和Monte-Carlo法,计算了氦原子的基态能量,得到了相应的波函数.将计算结果与其它文献采用变分法所得计算值及实验值进行了比较,结果表明:这种方法不仅计算简便有效,准确性较高,而且所得氦原子基态空间波函数自动满足空间对称性的要求.     

用演化算法优化变分参数

强外场中类He体系基态能的计算是非常复杂和困难的 ,利用MCI方法将体系的状态波函数用later基展开 ,用演化算法优化波函数中的变分参数 ,再求解相应的定态Schr dinger方程 ,获得了类He体系基态能高精度的结果 ,该工作表明由于使用了演化算法获得了最优参数 ,从而正确地确定了一组基 ,对类He体系基态能计算结果的准确性与可靠性方面起了重要作用