CC3 的一种全新高效实现

我们在电子结构程序 $e^T$ 中提出了一种闭壳层耦合簇单双激发与微扰三激发方法 (CC3) 的全新高效实现。渐近地，基态计算具有 $4n_{\text{V}}^{4}n_{\text{O}}^{3}$ 浮点运算 (FLOP) 的迭代成本，其中 $n_{\text{V}}$ 和 $n_{\text{O}}$ 分别是虚轨道和占据轨道的数目。迭代求解激发能和跃迁矩所需的雅可比和转置雅可比变换均需要 $8n_{\text{V}}^{4}n_{\text{O}}^{3}$ FLOP。我们还实现了 CC3 的运动方程 (EOM) 跃迁矩。EOM 跃迁密度需要重新计算三激发振幅，因为 $n_{\text{V}}^{3}n_{\text{O}}^{3}$ 张量不存储在内存中。这导致基态密度的非迭代计算成本为 $10n_{\text{V}}^{4}n_{\text{O}}^{3}$ FLOP，而每个态的跃迁密度为 $26n_{\text{V}}^{4}n_{\text{O}}^{3}$ FLOP。该代码与 CFOUR、Dalton 和 Psi4 中的 CC3 实现进行了比较。我们通过计算 L-脯氨酸的价层和芯层激发态来展示我们实现的能力。