ABACUS 实时响应提取与频谱

下载H₂的22个条件、完整输入、原生结果和绘图脚本，解压进入附件根目录，先读取已有数据：

bash analyze.sh

表和数组在reference/analysis，高清图在reference/figures。需要从头重算时，在新的附件目录提交：

sbatch submit.slurm

模板分配1张P100，先顺序运行各条件，再后处理。实时传播使用GPU，线性响应使用同主机的CPU路径；申请了GPU不代表线性响应获得GPU加速。脚本拒绝覆盖已有work，重算请新解压。这是一套含多项控制的演示，整套耗时长于单个小例子。

环境为ABACUS3.10.1模块abacus/3.10.1-p100，GNU13.3、HPC-X2.50/OpenMPI5.0.10rc2、CUDA12.8，1个MPI进程和1线程，双精度；ASE3.29.0环境提供NumPy/SciPy和绘图依赖。不包含Intel Xeon 8173M性能对照。文中的直接计算命令应在已分配的计算资源中执行，不在登录节点运行DFT。

1 先检查传播，而不是直接找峰#

reference/analysis/conditions.csv列出每个实时条件的时间步、总时长、场强、方向、传播器和脉冲结束后的能量变化范围。每个时间步都检查电子自洽，MD_dump确认原子位置不动；密度归一化为2电子不等于已经证明传播器严格酉。

python - <<'PY'
import csv
with open('reference/analysis/conditions.csv') as f:
    for r in csv.DictReader(f):
        if r['kind']=='rt':
            print(r['name'],'dt/fs',r['md_dt_fs'],'T/fs',r['total_time_fs'],
                  '场后能量范围/eV',r['postpulse_energy_range_eV'])
PY

电场存在时，电子体系与外场交换能量，总能并不应该强行保持不变。脉冲结束后再看能量漂移和诱导偶极，并独立检查dt=0.01、0.005、0.0025fs。本例的真实偏差保留在rt-controls.csv；更小时间步是否足够，应结合你的目标精度判断。

2 用实际场作频域归一化#

工具analyze_rt.response使用NumPy梯形积分，分别变换实际诱导偶极和实际电场，再取比值得到有限窗口的α(ω)。转换使用与本版一致的eV、fs、Bohr常数，并将V/Å转换成原子单位场强。没有将一条任意脉冲的偶极傅里叶变换直接称为吸收谱。

采用exp(+iEt/ℏ−ηt/ℏ)约定；本例η是后处理的eV参数，与LR输入abs_broadening的Ry单位不同。频域实际驱动低于最大值2%的点不求商，数组中保留NaN和有效掩码，避免除以接近0的驱动后出现假峰。该掩码不代表其余频段已收敛。

python - <<'PY'
import numpy as np
z=np.load('reference/analysis/response-trajectories.npz')
e=z['T4_eta0.2__energy_eV']
a=z['T4_eta0.2__alpha_au']
m=z['T4_eta0.2__valid_mask']
print('有效驱动频率点',m.sum(),'有限窗口正频响应样例',e[m][:3],a.imag[m][:3])
PY

3 同一条轨迹，比较窗口和阻尼#

有限截断可产生振铃和负侧瓣；本图展示有限窗比值，不能将负侧瓣解释为分子增益。阻尼会改变振铃和峰形，仍需更长轨迹与独立收敛检查。

4fs参考轨迹分别截取1、2、4fs，并比较η=0.1、0.2、0.4eV。这里截取窗口是后处理，没有重复计成新模拟。天然傅里叶间隔尺度约h/T：1fs约4.14eV，2fs约2.07eV，4fs约1.03eV。把画图网格加密到0.05eV，不会让4fs轨迹突然具有0.05eV的物理分辨率。

python - <<'PY'
import csv
with open('reference/analysis/finite-window-response.csv') as f:
    for r in csv.DictReader(f):
        print(r['name'],'h/T尺度/eV',r['Fourier_bin_scale_eV'],
              '有限窗口表观峰/eV',r['apparent_peak_eV'])
PY

本例η=0.2eV时，1fs窗口的表观峰在14.80eV，2fs和4fs均在14.75eV，但峰高仍显著改变；这说明画图网格上的峰位不变也不能单独证明收敛。LR-TDA的14.0222eV参考线与此有限窗峰仍有差别。

文中的表观峰来自指定8–23eV观察区间，用于演示截断和阻尼影响，不是精确分子激发能。实时绝热传播与LR-TDA也不是完全相同的近似，图中的LR参考线不能当作必须逐点重合的标准答案。

4 用于自己的体系#

先收敛基态结构、赝势/轨道和辅助网格，确认所用规范适合分子或周期体系，再检查场强、方向、时间步和传播器，最后延长总传播时间并改变阻尼。更大的盒子和更高的截断能在附件各有实际对照，但单次对照不等于周期镜像或基组完全收敛。

对分子，SPIN1_DIPOLE适合本例这种局域在盒内、冻结离子的响应读取；对周期固体应使用对应的电流/规范和体响应定义。不要把本篇有限盒的比值曲线直接标成实验吸收截面。