史强

男， 中国科学院化学研究所， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1991.9-1995.7 中国科学技术大学 本科学生
1995.9-2000.12 中国科学技术大学化学 硕博研究生
2001.1-2004.4 密歇根大学 博士后
2004.5-2007.11 犹他大学 博士后
2007.11-现在 中国科学院化学研究所 研究员

研究领域和兴趣

理论与计算化学，化学动力学

主要业绩

主要研究方向为复杂分子体系量子动力学，近年来在发展凝聚相体系量子动力学理论方法及其在电荷与能量转移动力学、超快非线性光谱等领域的应用中取得了以下进展：

凝聚相量子动力学理论方法
（1）发展了动态过滤算法、适用于大体系的多粒子近似、矩阵乘积态方法等，有效提高了量子级联方程（HEOM）的计算效率，使其成为研究凝聚相量子动力学的重要工具。
（2）将随机方法和级联方程方法相结合，发展了高效的随机级联方程方法和随机薛定谔方程方法。
（3）从路径积分方法出发，推导了扩展的级联方程，有效应用于研究量子系统中的非平衡热输运问题、以及量子动力学中的高阶展开的收敛性等问题。
（4）研究了常用混合量子-经典动力学方法在凝聚相动力学过程中的有效性问题，并在此基础上发展了基于量子-经典刘维尔方程的新方法，实现了对能量耗散区量子隧穿动力学的正确描述。

凝聚相体系量子动力学的理论研究
（1）利用自主发展的理论方法和计算程序，研究了机分子晶体中电荷传输的极化子效应，揭示了非局域电-声子耦合在能带传输区和热激活传输区的不同作用。
（2）研究了有机太阳能电池中的电荷分离过程的非平衡动力学，揭示了电荷分离驱动力对热激子分离过程的重要影响。
（3）通过发展理论方法和计算程序，模拟了一系列光合作用捕光系统的吸收与发射光谱、二维相干光谱和泵浦-探测光谱，阐明了其能量转移路径。
（4）研究了光合作用捕光复合物中的相干能量转移现象，指出了可有效地区分不同类型量子相干的方法，以及观测到电子-振动相干现象的必要条件。

代表成果

1. Y.-M. Yan, Y.-Y. Liu, T. Xing, and Q. Shi*. Theoretical study of excitation energy transfer and nonlinear spectroscopy of photosynthetic light-harvesting complexes using the nonperturbative reduced dynamics method, 2021, 11, e1498.
2. Y.-M. Yan, T. Xing, and Q. Shi*. A new method to improve the numerical stability of the hierarchical equations of motion for discrete harmonic oscillator modes, 2020, 153, 214109.
3. M. Xu, Y.-Y. Liu, K. Song, Q. Shi*. A non-perturbative approach to simulate heterogeneous electron transfer dynamics: Effective mode treatment of the continuum electronic states, J. Chem. Phys., 2019, 150, 044109.
4. Q. Shi*, Y. Xu, Y.-M. Yan, M. Xu. Efficient propagation of the hierarchical equations of motion using the matrix product state method, J. Chem. Phys., 2018, 148, 174102.
5. Y.-M. Yan, L.-Z. Song, Q. Shi*. Understanding the free energy barrier and multiple timescale dynamics of charge separation in organic photovoltaic cells, J. Chem. Phys., 2018, 148, 084109.
6. K. Song, Q. Shi*. Theoretical study of photoinduced proton coupled electron transfer reaction using the non-perturbative hierarchical equations of motion method, J. Chem. Phys., 2017, 146, 184108.
7. S.-M. Bai, K. Song, Q. Shi*. Effects of different quantum coherence on the pump-probe polarization anisotropy of photosynthetic light-harvesting complexes: A computational study, J. Phys. Chem. Lett., 2015, 6, 1954-1960.
8. H. Liu, L.-L. Zhu, S.-M. Bai, Q. Shi*. Reduced quantum dynamics with arbitrary bath spectral densities: Hierarchical equations of motion based on several different bath decomposition schemes, J. Chem. Phys., 2014, 140, 134106.
9. Y.-Y. Jing, L.-P. Chen, S.-M. Bai, Q. Shi*. Equilibrium excited state and emission spectra of molecular aggregates from the hierarchical equations of motion approach, J. Chem. Phys., 2013, 138, 045101.
10. L.-P. Chen, R.-H. Zheng, Y.-Y. Jing, and Q. Shi*. Simulation of the two-dimensional electronic spectra of the Fenna-Matthews-Olson complex using the hierarchical equations of motion method, J. Chem. Phys. 2011, 134, 194508.

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