#265 Reproducing 2D-LVC simulations from paper

[Leonardo Araujo]

In this ticket, we want to reproduce the simulations of the 2D-LVC model from the papers [GYRI16] and [RJDI14] by using WavePacket.

See attached file for more information and results.

Reference [GYRI16] :

Rami Gherib, Liyuan Ye, Ilya G. Ryabinkin, and Artur F. Izmaylov. 
On the inclusion of the diagonal born-oppenheimer correction in surface hopping methods. 
The Journal of Chemical Physics, 144(15):154103, apr 2016.

and [RJDI14]:

Ilya G. Ryabinkin, Loïc Joubert-Doriol, and Artur F. Izmaylov. 
When do we need to account for the geometric phase in excited state dynamics? 
The Journal of Chemical Physics, 140(21):214116, jun 2014.

[Leonardo Araujo]

qm_init and qm_run files

[Leonardo Araujo]

The potential

[Leonardo Araujo]

Movies of the quantum solution

[Leonardo Araujo]

To obtain the same time scale as in the papers, the time in WavePacket has to be multiplied by 2.418 884 326 5857 x 10-17 (https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?aut)

The document in the description has been updated.

For definitions of atomic units as used throughout WavePacket, see also https://sourceforge.net/p/wavepacket/wiki/Numerics.AtomicUnits/

[Leonardo Araujo]

To ensure that the grid size and the number of substeps are accurate, see the attached files

[Leonardo Araujo]

Erklärung der Abweichungen zwischen den WavePacket Ergebnissen und dem Paper (an Caroline geschickt):

Anfangsdaten:
Aus dem FSSH Code von Rami Gherib ist es herauszulesen, dass (a/2,0) als Gausszentrum für alle 3 molekulare Systeme (BMA, Butatriene, Pyrazine) gewählt wurde. Somit wurden in WavePacket die Simulationen auch mit dieser Anfangsposition gemacht. Eine Anmerkung ist, dass dieser Punkt für Butatriene kein FC Punkt ist.

FSSH:
Nur bei BMA konnte eine Abweichung festgestellt werden. Jedoch bestätigte Rami Gherib in einer Email, dass die FSSH Referenzlösungen im Paper einen Programmierfehler hatten und dass die FSSH Lösungen in WavePacket sich den korrekten Lösungen für alle molekulare Systeme sehr ähnele.

Quantum:
Nur bei BMA hatten wir eine Übereinstimmung. Bei Butatriene und Pyrazine konnten die Abweichungen erklärt werden, indem man die Anfangsposition der Gausswelle in der Nähe von (0,0) statt (a/2,0) setzt. Leider existiert der Quantencode von Rami Gherib nicht mehr um diese Behauptung zu bestätigen...

Insgesamt konnten alle Abweichungen erklärt werden.