基于高斯玻色子采样的线性算法计算振动光谱
由于所需计算量呈指数级增长,精确模拟分子振动光谱在计算上仍具挑战性。该研究团队证明,在高斯玻色采样框架中采用线性耦合模型可有效突破这一限制。研究人员通过三种不同方法实现了并五苯分子的模拟算法:在经典计算机上进行数值模拟,以及使用配备两种光子探测器(超导纳米线单光子探测器SNSPD和单光子雪崩二极管SPAD)的光学实验装置。模拟获得的弗兰克-康登谱线与通过枚举线性耦合模型中所有可能跃迁得到的解析计算结果高度吻合(保真度F>0.999)。此外,该工作还模拟了具有48个振动模式的萘分子和64个振动模式的蒽分子等更大分子体系。与实验数据的对比表明,模拟光谱能准确复现实测谱带的位置和形状。该算法具有显著的可扩展性优势——无论研究体系规模如何,仅需固定数量的最小光学组件即可实现模拟。
