利用含时量子蒙特卡罗方法研究分子高次谐波产生过程的电子关联问题

项目名称： 利用含时量子蒙特卡罗方法研究分子高次谐波产生过程的电子关联问题

项目编号： No.11304116

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 郭福明

作者单位： 吉林大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 高次谐波产生是强激光与物质相互作用的典型非线性现象，利用谐波可获得超短阿秒脉冲和实现对分子结构的成像，因此对它的研究成为了强场领域的焦点课题。理论上谐波的研究依赖于对含时薛定谔方程的准确求解。但由于计算资源的限制，目前对该过程的研究还不能充分考虑到电子间的动力学关联效应，而这一效应对多电子分子谐波发射的影响又是巨大的，且是亟待阐明的问题。本项目提出采用改进的含时量子蒙特卡罗方案研究上述问题。该方案能够实现对多原子分子高次谐波产生过程的快速（耗费较少的计算机资源）、准确（物理效应包含全面）、物理图像简明的数值模拟。以此为基础研究电子关联效应对分子高次谐波发射的影响，通过含时量子蒙特卡罗方案中的量子轨迹的演化，分析分子高次谐波产生过程的电子实时动力学关联的机理和对谐波发射的影响规律。从而给出利用高次谐波实现多电子分子轨道成像的适用条件，为进一步改进和发展谐波成像分子结构方案奠定坚实的基础。

中文关键词： 高次谐波产生；多原子分子；含时量子蒙特卡罗；电子关联；强激光

英文摘要： High-order harmonic generation (HHG) is one of the nonlinear phenoema in the matter irradiated by a strong laser pulse. Due to the potential application of HHG in the attosecond pulse generation and the molecular orbital imaging, the HHG study has been becoming the hot topic in the strong field research. The theoretical investigation of the HHG progress depends on the exact solution of the time-dependent schr?dinger equation. At present, because of the constraints of the computational resources, the effect of the dynamic correlation between electrons is not fully taken into account in the study of this process. However, the impact of this effect on the multi-electron molecular harmonic emission is huge, and the urgent need to clarify the problem. In this project, we propose the improved time-dependent quantum Monte Carlo scheme to investigate the above problem.It can realize the fast and accurate simulation for the molecular HHG, and provide a clear physical understanding for HHG. Using this scheme, we study the electron correlation effect on the molecular HHG, through the evolution of the quantum trajectory, analyze the mechanism of the electronic real-time dynamic correlation and the influence to the harmonic emission. The research of this project will give the applicable conditions of the multi-electron mole

英文关键词： high-order harmonic generation；polyatomic molecule；time-dependent quantum Monte Carlo；electron；strong laser