用于DMFT及其图论扩展的加速杂质求解器

我们提出ComCTQMC，一种GPU加速的量子杂质求解器。它采用连续时间量子蒙特卡洛（CTQMC）算法，其中配分函数按杂化函数展开（CT-HYB）。ComCTQMC支持配分空间与蠕虫空间测量，并尽可能使用改进估计量与约化密度矩阵来改善可观测量测量。ComCTQMC高效测量所有单粒子与双粒子格林函数、所有与局域哈密顿量对易的静态可观测量，以及各杂质轨道的占据数。ComCTQMC可求解具有晶体场且与费米子及玻色子浴均杂化的复值杂质。最重要的是，若可用，ComCTQMC利用图形处理单元（GPU）在希尔伯特空间足够大时大幅加速CTQMC算法。我们在600 K下对 $\delta$-Pu 含（不含）晶体场的模拟中分别展示了超过600（100）倍的加速。在较简单问题中，GPU加速效果较弱甚至使CTQMC减速。在此我们描述ComCTQMC为实现上述功能集与加速水平所采用的理论、算法与结构。