基于密度矩阵展开的键依赖奴隶粒子团簇理论

处理晶格上相互作用电子问题的高效且准确的计算方法对凝聚态学界具有广泛意义。针对相互作用 Hubbard 模型，我们引入一种团簇奴隶粒子方法，在总能量、格点占据数和相互作用能方面以高准确度显著节省计算量。与使用密度矩阵重整化群对 $d$-$p$ Hubbard 模型的精确基准相比，我们的方法以低两到三个数量级的计算代价给出准确结果。我们的方法基于一种新颖的奴隶粒子分解（改进了对粒子跳跃的描述），以及一种新的密度矩阵展开方法，其中相互作用晶格奴隶粒子问题被转化为一组重叠实空间团簇，这些团簇在团簇间共享格点处施加适当物理匹配约束进行自洽求解。