[发明专利]用于确定开放量子系统响应时间和瞬态电流评估的方法

权利要求书

1.一种用于确定纳米电子设备中纳米芯片的开放量子系统响应时间和峰值瞬态电流的瞬态电流评估的方法，包括以下步骤：

根据第一原理或紧束缚方法输入哈密顿量H_eq、H_neq，并且通过使用复合吸收势CAP准备引线的自能量，其中，H_eq和H_neq分别是瞬态过程之前和之后的开放量子系统的哈密顿量；

生成本征态和本征能量；

从Pade频谱分解PSD方法扩展费米函数；

利用残差定理，基于非平衡格林函数NEGF形式，从生成的本征态和本征能量以及扩展的费米函数构造超过WBL的瞬态电流I(t)的精确等式，将表达分别分离成取决于空间和取决于时间的分量，使得它是I(t)=l_t(I_o,V_m(t),M_n)的一般形式，使得电流I(t)由取决于时间的Vandermonde矩阵V_m和其它取决于空间的矩阵M_n组成的函数；

通过优化的矩阵乘法过程计算和构造取决于空间的矩阵I_o和M_n；

直接计算V_m和M_n的乘法；以及

从V_m和M_n与I_o的乘法来计算I(t)的所有贡献部分的总和，并且在用户定义的时间段内获得电流I(t)完整的瞬态响应，以形成算法I，该算法I具有50N³+TN²的计算复杂度，其中N是系统大小并且T是时间步长。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

使用FMM和FFT方法计算V_m和M_n的乘法；

从V_m和M_n与I_o的乘法来计算I(t)的所有贡献部分的总和，以形成算法II，该算法II对于TN²和大N具有50N³+2N²log₂N的计算复杂度；以及

在用户定义的时间段内输出完整的瞬态响应I(t)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中输入的哈密顿量来自第一原理密度函数理论DFT或紧束缚TB。

4.根据权利要求1所述的方法，其中引线的自能量来自CAP。

5.根据权利要求2所述的方法，其中T=N并且形成算法IIa。

6.根据权利要求2所述的方法，其中T2N并且形成算法IIb。