由密度矩阵分解构造伪 BCS 波函数：在辅助场量子蒙特卡洛中的应用
强关联电子
2021-01-27 v2
摘要
我们提出一种由一体密度矩阵构造伪 BCS 波函数的方法。所得的多体波函数可用于任意费米子系统（包括纯排斥相互作用的系统），具有数投影 BCS 形式，或反对称 germinal 幂（AGP）形式。此类波函数比单一 Slater 行列式为关联费米子系统提供了更好的 ansatz，且常优于 Slater 行列式的线性组合（例如截断活性空间计算所得）。我们描述了一种由系统给定的约化密度矩阵（而非平均场解，后者对排斥相互作用给出 Slater 行列式）便捷地构建此类波函数的流程。由此获得的伪 BCS 波函数可复现密度矩阵或最小化输入与所得密度矩阵之间的差异。伪 BCS 波函数的一个应用是在辅助场量子蒙特卡洛（AFQMC）计算中作为试探波函数以控制符号/相位问题。AFQMC 常是关联费米子系统最精确的一般方法之一。我们以二维 Hubbard 模型为例表明，与通常的 Slater 行列式试探波函数相比，伪 BCS 形式进一步减小了约束偏差并提高了精度。此外，伪 BCS 试探波函数允许一种新的可系统改进的自洽方法，其中伪 BCS 试探波函数由 AFQMC 通过一体密度矩阵迭代生成。
引用
@article{arxiv.2010.06055,
title = {A Pseudo-BCS Wavefunction from Density Matrix Decomposition:Application in Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo},
author = {Zhiyu Xiao and Hao Shi and Shiwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.06055},
year = {2021}
}