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通过光学腔中的强光-物质耦合调控化学与材料特性在过去十年间引起了广泛关注。然而，其内在机理仍未被充分理解，实验观测与理论描述之间存在显著鸿沟。这一挑战源于该问题固有的多尺度特性——非微扰反馈效应会在不同时空尺度上发生：分子宏观集合与法布里-珀罗腔等光子环境的集体耦合可强烈影响单个分子的微观性质，而分子集合的微观细节又会反作用于宏观耦合。为应对这种复杂性，该研究团队提出了一种高效计算框架，将密度泛函紧束缚（DFTB）方法与麦克斯韦方程组的时域有限差分（FDTD）模拟相结合（DFTB+Maxwell）。该方法能自洽处理腔体与分子集合的微观细节，并通过解决若干开放性问题展示了其潜力：首先，非微扰计算了与成熟实验方案直接关联的二维光谱观测值；其次，提供了集体耦合体系中难以通过实验获取的分子级局域信息；第三，展示了如何优化腔体设计以实现特定微观应用；最后，该工作还展望了提升该框架预测能力的未来方向，包括拓展至有限温度、凝聚相及相关量子效应等领域。