A multiple coherent states implementation of the semiclassical approximation is introduced and employed to obtain the power spectra with a few classical trajectories. The method is integrated with the time-averaging semiclassical initial value representation to successfully reproduce anharmonicity and Fermi resonance splittings at a level of accuracy comparable to semiclassical simulations of thousands of trajectories. The method is tested on two different model systems with analytical potentials and implemented in conjunction with the first-principles molecular dynamics scheme to obtain the power spectrum for the carbon dioxide molecule.

1.
M.
Barbatti
,
G.
Granucci
,
M.
Persico
,
M.
Ruckenbauer
,
M.
Vazdar
,
M.
Eckert-Maksic
, and
H.
Lishka
,
J. Photochem. Photobiol., A
190
,
228
(
2007
).
F.
Gygi
and
G.
Galli
,
Phys. Rev. B
52
,
R2229
(
1996
).
3.
J. R.
Chelikowsky
,
X.
Jing
,
K.
Wu
, and
Y.
Saad
,
Phys. Rev. B
53
,
12071
(
1994
).
4.
V.
Wathelet
,
B.
Champagne
,
D. H.
Mosley
,
E. A.
Perpete
,
J. -M.
Andre
,
J. Mol. Struct.: THEOCHEM
425
,
95
(
1998
).
5.
J. M.
Herbert
and
M.
Head-Gordon
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
7
,
3269
(
2005
).
6.
R.
Car
and
M.
Parrinello
,
Phys. Rev. Lett.
55
,
2471
(
1985
).
7.
H. B.
Schlegel
,
J. M.
Millam
,
S. S.
Iyengar
,
G. A.
Voth
,
A. D.
Daniels
,
G. E.
Scuseria
, and
M. J.
Frisch
,
J. Chem. Phys.
114
,
9758
(
2001
).
8.
J. M.
Herbert
and
M.
Head-Gordon
,
J. Chem. Phys.
121
,
11542
(
2004
).
9.
Y.
Liu
,
D.
Yarne
, and
M. E.
Tuckerman
,
Phys. Rev. B
68
,
125110
(
2003
).
10.
P.
Tangney
,
J. Chem. Phys.
124
,
044111
(
2006
).
11.
M.
Pavese
,
D. R.
Berard
, and
G. A.
Voth
,
Chem. Phys. Lett.
300
,
93
(
1999
).
12.
G. A.
Worth
,
M. A.
Robb
, and
I.
Burghardt
,
Faraday Discuss.
127
,
307
(
2004
).
13.
M.
Ben-Nun
and
T. J.
Martinez
,
Adv. Chem. Phys.
121
,
439
(
2002
);
B. G.
Levine
,
J. D.
Coe
,
A. M.
Virshup
, and
T. J.
Martinez
,
Chem. Phys.
347
,
3
(
2008
);
J. D.
Coe
,
B. G.
Levine
, and
T. J.
Martinez
,
J. Phys. Chem.
111
,
11302
(
2007
).
14.
S.
Iyengar
and
J.
Jakowski
,
J. Chem. Phys.
122
,
114105
(
2005
).
15.
O.
Knospe
and
P.
Jungwirth
,
Chem. Phys. Lett.
317
,
529
(
2000
).
16.
W. H.
Miller
,
Adv. Chem. Phys.
25
,
69
(
1974
).
17.
W. H.
Miller
,
Faraday Discuss.
110
,
1
(
1998
).
18.
W. H.
Miller
,
J. Phys. Chem. A
105
,
2942
(
2001
);
M.
Thoss
and
H.
Wang
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
55
,
299
(
2004
);
[PubMed]
19.
H.
Wang
,
X.
Sun
, and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
108
,
9726
(
1998
);
X.
Sun
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
110
,
6635
(
1999
);
M.
Thoss
,
H.
Wang
, and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
114
,
9220
(
2001
);
T.
Yamamoto
,
H.
Wang
, and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
116
,
7335
(
2002
);
T.
Yamamoto
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
118
,
2135
(
2003
).
20.
J.
Ankerhold
,
M.
Saltzer
, and
E.
Pollak
,
J. Chem. Phys.
116
,
5925
(
2002
);
S.
Zhang
and
E.
Pollak
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
190201
(
2003
);
[PubMed]
S. S.
Zhang
and
E.
Pollak
,
J. Chem. Phys.
121
,
3384
(
2004
).
[PubMed]
21.
A. R.
Walton
and
D. E.
Manolopoulos
,
Mol. Phys.
87
,
961
(
1996
);
A. R.
Walton
and
D. E.
Manolopoulos
,
Chem. Phys. Lett.
244
,
448
(
1995
);
M. L.
Brewer
,
J. S.
Hulme
, and
D. E.
Manolopoulos
,
J. Chem. Phys.
106
,
4832
(
1997
).
22.
S.
Bonella
,
D.
Montemayor
, and
D. F.
Coker
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
102
,
6715
(
2005
);
[PubMed]
S.
Bonella
and
D. F.
Coker
,
J. Chem. Phys.
118
,
4370
(
2003
).
23.
Y.
Wu
,
M.
Herman
, and
V. S.
Batista
,
J. Chem. Phys.
122
,
114114
(
2005
);
[PubMed]
Y.
Wu
and
V. S.
Batista
,
J. Chem. Phys.
118
,
6720
(
2003
).
24.
F.
Grossmann
,
Comments At. Mol. Phys.
34
,
243
(
1999
).
25.
E. J.
Heller
,
J. Chem. Phys.
62
,
1544
(
1975
);
E. J.
Heller
,
J. Chem. Phys.
75
,
2923
(
1981
).
26.
E. J.
Heller
,
Acc. Chem. Res.
14
,
368
(
1981
);
E. J.
Heller
,
Acc. Chem. Res.
39
,
127
(
2006
).
[PubMed]
27.
D. V.
Shalashilin
and
M. S.
Child
,
Chem. Phys.
304
,
103
(
2004
)
28.
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
53
,
3578
(
1970
);
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
53
,
1949
(
1970
);
W. H.
Miller
,
Adv. Chem. Phys.
30
,
77
(
1975
).
29.
R. A.
Marcus
,
J. Chem. Phys.
54
,
3965
(
1971
);
R. A.
Marcus
,
J. Chem. Phys.
56
,
3548
(
1972
).
30.
W. H.
Miller
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
102
,
6660
(
2005
).
31.
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
125
,
132305
(
2006
).
32.
M. F.
Herman
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
45
,
83
(
1994
).
33.
D. J.
Tannor
and
S.
Garashchuk
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
51
,
553
(
2000
).
34.
J.
Liu
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
125
,
224104
(
2006
);
[PubMed]
J.
Liu
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
127
,
114506
(
2007
);
[PubMed]
J.
Liu
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
128
,
144511
(
2008
).
[PubMed]
35.
A.
Nakayama
and
N.
Makri
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
102
,
4230
(
2005
).
36.
B. B.
Issack
and
P. N.
Roy
,
J. Chem. Phys.
127
,
054105
(
2007
).
37.
I.
Navrotskaya
and
E.
Geva
,
J. Phys. Chem. A
111
,
460
(
2007
).
38.
B. R.
McQuarrie
,
D. G.
Abrashkevich
, and
P.
Brumer
,
J. Chem. Phys.
119
,
3606
(
2003
).
39.
M. F.
Herman
and
Y. H.
Wu
,
J. Chem. Phys.
128
,
114105
(
2008
);
[PubMed]
M. F.
Herman
,
J. Phys. Chem. A
109
,
9196
(
2005
).
[PubMed]
40.
M.
Ceotto
,
S.
Atahan
,
S.
Shim
,
G. F.
Tantardini
, and
A.
Aspuru-Guzik
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
11
,
3861
(
2009
).
41.
J.
Tatchen
and
E.
Pollak
,
J. Chem. Phys.
130
,
041103
(
2009
).
42.
M. F.
Herman
and
E.
Kluk
,
Chem. Phys.
91
,
27
(
1984
);
K. G.
Kay
,
J. Chem. Phys.
100
,
4377
(
1994
);
K. G.
Kay
,
J. Chem. Phys.
100
,
4432
(
1994
).
43.
H.
Wang
,
D. E.
Manolopoulos
, and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
115
,
6317
(
2001
).
44.
A. L.
Kaledin
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
118
,
7174
(
2003
);
A. L.
Kaledin
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
119
,
3078
(
2003
).
45.
M.
Ceotto
, Ph.D. dissertation,
University of California
, Berkeley,
2005
.
46.
Y.
Elran
and
K. G.
Kay
,
J. Chem. Phys.
110
,
3653
(
1999
);
Y.
Elran
and
K. G.
Kay
,
J. Chem. Phys.
110
,
8912
(
1999
).
47.
D. V.
Shalashilin
and
M. S.
Child
,
J. Chem. Phys.
115
,
5367
(
2001
).
48.
A. D.
Becke
,
J. Chem. Phys.
98
,
5648
(
1993
);
P. J.
Stephens
,
F. J.
Devlin
,
C. F.
Chabalowski
, and
M. J.
Frisch
,
J. Phys. Chem.
98
,
11623
(
1994
).
49.
Y.
Shao
,
L. F.
Molnar
,
Y.
Jung
,
J.
Kussmann
,
C.
Ochsenfeld
,
S. T.
Brown
,
A. T. B.
Gilbert
,
L. V.
Slipchenko
,
S. V.
Levchenko
,
D. P.
ONeill
,
R. A.
DiStasio
, Jr.
,
R. C.
Lochan
,
T.
Wang
,
G. J. O.
Beran
,
N. A.
Besley
,
J. M.
Herbert
,
C. Y.
Lin
,
T.
Van Voorhis
,
S. H.
Chien
,
A.
Sodt
,
R. P.
Steele
,
V. A.
Rassolov
,
P. E.
Maslen
,
P. P.
Korambath
,
R. D.
Adamson
,
B.
Austin
,
J.
Baker
,
E. F. C.
Byrd
,
H.
Dachsel
,
R. J.
Doerksen
,
A.
Dreuw
,
B. D.
Dunietz
,
A. D.
Dutoi
,
T. R.
Furlani
,
S. R.
Gwaltney
,
A.
Heyden
,
S.
Hirata
,
C.-P.
Hsu
,
G.
Kedziora
,
R. Z.
Khalliulin
,
P.
Klunzinger
,
A. M.
Lee
,
M. S.
Lee
,
W-Z.
Liang
,
I.
Lotan
,
N.
Nair
,
B.
Peters
,
E. I.
Proynov
,
P. A.
Pieniazek
,
Y. M.
Rhee
,
J. M.
Ritchie
,
E.
Rosta
,
C. D.
Sherrill
,
A. C.
Simmonnett
,
J. E.
Subotnik
,
H. L.
Woodcock
 III
,
W.
Zhang
,
A. T.
Bell
, and
A. K.
Chakraborty
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
8
,
3172
(
2006
).
50.
M. J.
Davis
and
E. J.
Heller
,
J. Chem. Phys.
71
,
3383
(
1979
).
51.
D.
Huber
and
E. J.
Heller
,
J. Chem. Phys.
89
,
4752
(
1988
);
D.
Huber
,
E. J.
Heller
, and
R. G.
Littlejohn
,
J. Chem. Phys.
89
,
2003
(
1988
);
D.
Huber
,
S.
Ling
,
D. G.
Imre
, and
E. J.
Heller
,
J. Chem. Phys.
90
,
7317
(
1989
);
J. C.
Burant
and
V. S.
Batista
,
J. Chem. Phys.
116
,
2748
(
2002
);
D. V.
Shalashilin
,
M. S.
Child
, and
D. C.
Clary
,
J. Chem. Phys.
120
,
5608
(
2004
).
[PubMed]
52.
J. C.
Tully
,
M.
Gomez
, and
M.
Head-Gordon
,
J. Vac. Sci. Technol. A
11
,
1914
(
1993
).
53.
M.
Ceotto
,
D.
Dell’ Angelo
, and
G. F.
Tantardini
(unpublished).
54.
D.
Colbert
and
W. H.
Miller
,
J. Chem. Phys.
96
,
1982
(
1992
).
55.
J. M. L.
Martin
,
J. P.
François
, and
R.
Gijbels
,
J. Chem. Phys.
96
,
7633
(
1992
).
56.
M. E.
Kellman
and
V.
Tyng
,
Acc. Chem. Res.
40
,
243
(
2007
).
57.
L. R.
Brown
and
C. B.
Farmer
,
Appl. Opt.
26
,
5154
(
1987
).
58.
T.
Dunning
, Jr.
,
J. Chem. Phys.
90
,
1007
(
1989
).
59.
E. J.
Heller
,
E. B.
Stechel
, and
M. J.
Davis
,
J. Chem. Phys.
73
,
4720
(
1980
).
You do not currently have access to this content.