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提升量子蒙特卡洛的精度与速度:尺寸一致性与时间步

化学物理 2016-07-06 v2 材料科学 强关联电子 计算物理 量子物理

摘要

针对费米子的扩散蒙特卡洛(DMC)模拟正成为标准方法,为那些因过大而无法通过量子化学方法研究的体系提供高质量参考数据。采用固定节点近似的 DMC 依赖对格林函数的修正,以避免试验波函数节点面附近的奇点。我们表明,这些修正以非尺寸一致的方式影响 DMC 能量,导致较大的时间步误差。基于 Umrigar 等人和 DePasquale 等人的修正,我们提出一种简单的格林函数修正,将尺寸一致性恢复到较大的时间步值,从而大幅减小时间步误差。新算法在分子-分子结合能以及晶体内聚能的计算中还实现了高达两个数量级的显著加速,由此拓展了 DMC 所能达到的界限。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.08706,
  title  = {Boosting the accuracy and speed of quantum Monte Carlo: size-consistency and time-step},
  author = {Andrea Zen and Sandro Sorella and Michael J. Gillan and Angelos Michaelides and Dario Alfè},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.08706},
  year   = {2016}
}