基准集中极限下的辅助场量子蒙特卡罗方法：面向晶格常数的应用
计算物理
2026-02-17 v1 化学物理
摘要
我们在维也纳原子模拟软件包 (VASP) 中的投影缀满-轨道 (PAW) 规范下，实现了基于平面波 (PW) 的辅助场量子蒙特卡罗 (AFQMC) 方法。通过对 PAW 重叠算子进行精确反演，我们的方法在自然情况下保持三次计量复杂度，同时在由 PW 截断定义的完全基集限制下运行。我们通过计算 C、BN、BP 和 Si 的平衡晶格常数和体模来对该框架进行基准测试。我们的分析表明，AFQMC 系统性地纠正了 MP2 中缺失的长程屏蔽效应和 RPA 中缺失的更高阶交换。我们确定 RPA 是最佳参考方法，因为剩余的短程关联随超胞尺寸的收敛性最快。得到的晶格常数相对于实验值的平均绝对相对误差为 0.14%，将该方法确立为凝聚态系统结构性质的严谨基准工具。
引用
@article{arxiv.2602.14923,
title = {Auxiliary field quantum Monte Carlo at the basis set limit: application to lattice constants},
author = {Moritz Humer and Martin Schlipf and Zoran Sukurma and Sajad Bazrafshan and Georg Kresse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14923},
year = {2026}
}