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准确描述多体相互作用仍然是理论和计算化学领域的挑战，但它是理解和优化与量子信息和能量转换等应用相关的材料性能的关键。在这里，我将描述我在两种不同材料中模拟多体相互作用的工作。首先，我将讨论量子点 (QD)，这是一种半导体纳米晶体，具有高度可调的光电特性，这些特性敏感地取决于电子激发和声子 (即晶格振动) 之间的相互作用。我们开发并验证了一种描述激子-声子耦合的方法，该方法具有原子细节，与实验相关的量子点中有数百个原子。我们模拟了能量耗散，发现它发生在超快的时间尺度上，这与实验结果一致，但与长期以来的理论预期相反。此外，我们确定了用于调整这些时间尺度的 QD 手柄，以减少热损失并提高量子产率。接下来，我将重点介绍笼状化学结构，笼状化学结构由于其强大的声子-声子相互作用（即非谐性）而有望用于热电应用。我们开发并应用基于量子嵌入的振动动态平均场理论 (VDMFT) 来模拟笼状物中的非谐性和热传输。我们表明 VDMFT 既高效又准确，描述了笼状物独特振动动力学的基础多声子散射过程，但在常见的微扰理论方法中却被忽略了。借助本次演讲中描述的工具所具备的预测能力，我们可以更好地解锁可转移的洞察力，以增强材料设计。
材料设计的多体相互作用建模
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