Quantendynamik offener Systeme, Trendbericht Theoretische Chemie 2020, Teil 3

Bedingt durch die steigende Relevanz elektronischer Resonanzen gewinnen nichthermitesche Methoden zunehmende Bedeutung für die Quantenchemie. Außerdem: Da magnetische Wechselwirkungen jenseits des Ferromagnetismus komplex sein können, ist ein Verständnis für die zugrundeliegenden physikalischen Prinzipien und chemischen Konzepte zu entwickeln. Dabei helfen beispielsweise Dichtefunktionaltheorie und Multireferenzmethoden. Und um die Spinzustände zu analysieren, die aus magnetischer Kopplung entstehen, eignen sich etwa Orbitalentropiemaße.

Quantendynamik offener Systeme

Konzept und Beispiele offener Quantensysteme

Die Eigenschaften quantenmechanischer Systeme werden oft entscheidend durch die Wechselwirkung mit ihrer Umgebung beeinflusst. Die Schwierigkeit dabei: Das Quantensystem wechselwirkt mit einem Vielkörperreservoir, das einen exponentiell großen Hilbert-Raum besitzt. Da es aufgrund dieser Komplexität nahezu unmöglich ist, die Umgebung vollständig mikroskopisch zu beschreiben, ist ein anderer Ansatz nötig. Dabei wechselwirkt ein niederdimensionales System, das quantenmechanisch exakt behandelt wird, als offenes System mit seiner Umgebung, und die Umge

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