Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Modeling Strong Light-Matter Coupling in Correlated Systems: State-Averaged Cavity Quantum Electrodynamics Complete Active Space Self-Consistent Field Theory

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388955%3A_____%2F25%3A00638892" target="_blank" >RIV/61388955:_____/25:00638892 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00216208:11320/25:10512236

  • Výsledek na webu

    <a href="https://hdl.handle.net/11104/0369447" target="_blank" >https://hdl.handle.net/11104/0369447</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jctc.5c00927" target="_blank" >10.1021/acs.jctc.5c00927</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Modeling Strong Light-Matter Coupling in Correlated Systems: State-Averaged Cavity Quantum Electrodynamics Complete Active Space Self-Consistent Field Theory

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The description of strongly correlated systems interacting with quantized cavity modes poses significant theoretical challenges due to the combinatorial scaling of the electronic and photonic degrees of freedom. Recent advances addressing this complexity include cavity quantum electrodynamics (QED) generalizations of complete active space configuration interaction and density matrix renormalization group methods. In this work, we introduce a QED extension of state-averaged complete active space self-consistent field theory, which incorporates cavity-induced correlations through a second-order orbital optimization framework with robust convergence properties. The method is implemented using both photon number state and coherent state representations, with the latter showing robust origin invariance in the energies, regardless of the completeness of the photonic Fock space. The implementation enables symmetry-free orbital relaxations to account for photon-mediated symmetry breaking in polaritonic systems. Numerical validation on lithium hydride, hydroxide anion, and magnesium hydride cation demonstrates that this method achieves significantly improved accuracy in modeling ground-state and polariton potential energy surfaces compared with QED-CASCI in a fixed orbital basis. In these studies, we reach sub kcal/mol accuracy in potential energy surface in much smaller active spaces than are required for QED-CASCI. This advancement provides a more robust approach for studying cavity-altered chemical landscapes for ground and excited strongly coupled systems.

  • Název v anglickém jazyce

    Modeling Strong Light-Matter Coupling in Correlated Systems: State-Averaged Cavity Quantum Electrodynamics Complete Active Space Self-Consistent Field Theory

  • Popis výsledku anglicky

    The description of strongly correlated systems interacting with quantized cavity modes poses significant theoretical challenges due to the combinatorial scaling of the electronic and photonic degrees of freedom. Recent advances addressing this complexity include cavity quantum electrodynamics (QED) generalizations of complete active space configuration interaction and density matrix renormalization group methods. In this work, we introduce a QED extension of state-averaged complete active space self-consistent field theory, which incorporates cavity-induced correlations through a second-order orbital optimization framework with robust convergence properties. The method is implemented using both photon number state and coherent state representations, with the latter showing robust origin invariance in the energies, regardless of the completeness of the photonic Fock space. The implementation enables symmetry-free orbital relaxations to account for photon-mediated symmetry breaking in polaritonic systems. Numerical validation on lithium hydride, hydroxide anion, and magnesium hydride cation demonstrates that this method achieves significantly improved accuracy in modeling ground-state and polariton potential energy surfaces compared with QED-CASCI in a fixed orbital basis. In these studies, we reach sub kcal/mol accuracy in potential energy surface in much smaller active spaces than are required for QED-CASCI. This advancement provides a more robust approach for studying cavity-altered chemical landscapes for ground and excited strongly coupled systems.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Chemical Theory and Computation

  • ISSN

    1549-9618

  • e-ISSN

    1549-9626

  • Svazek periodika

    21

  • Číslo periodika v rámci svazku

    18

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    8812-8822

  • Kód UT WoS článku

    001560912900001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105016546001