一种多尺度量子电磁耦合的含时计算方法

摘要

本发明公开了一种多尺度量子电磁耦合的含时计算方法。该方法将计算区域分成量子区域（QM）和经典电磁（EM）区域，并在两区域界面处进行参数传递，对两区域均采用隐式差分格式求解方程，实现量子与经典电磁多尺度耦合计算。当电磁波穿透量子力学区域时，整个系统可以用麦克斯韦方程统一地确定区域内的场分布，同时结合漂移扩散方程对系统的电荷输运进行描述。将电磁区域的瞬态势分布作为量子区域模拟的边界条件，同时将量子区域采用含时密度泛函紧束缚方法计算出的电流密度代入电磁区域的经典电磁方程组中。本方法搭建的多尺度耦合计算平台中QM与EM区域都采用了隐式时间差分，因此时间步相比已有工作得到放大，从而提高计算效率。