酉耦合簇理论中基于微扰和交换子秩的截断方案比较
化学物理
2025-05-05 v2
摘要
酉耦合簇（UCC）理论为传统的耦合簇（CC）理论提供了一种有前景的厄米特替代方案，但其实现受到相似变换哈密顿量（）的Baker-Campbell-Hausdorff（BCH）展开的非截断性质的阻碍。为应对这一挑战，已开发了多种截断策略以紧凑且可靠的方式近似。在本工作中，我们比较了采用多体微扰理论（MBPT）和基于交换子秩的截断方案的近似UCC单激发和双激发（UCCSD）方法的数值性能。我们的结果表明，低阶基于MBPT的方案，如UCC(2)和UCC(3)，在平衡位置附近给出合理的结果，但在拉伸几何构型下变得不可靠。高阶基于MBPT的方案并不一定能改善性能，因为UCCSD(4)和UCCSD(5)的振幅方程有时缺乏解。相比之下，基于交换子秩的截断表现出更大的数值稳定性，BCH展开的伯努利表示使得收敛到UCCSD极限的速度比标准BCH表述更快。
引用
@article{arxiv.2503.00617,
title = {Comparing Perturbative and Commutator-Rank-Based Truncation Schemes in Unitary Coupled-Cluster Theory},
author = {Justin T. Phillips and Lauren N. Koulias and Stephen H. Yuwono and A. Eugene DePrince},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00617},
year = {2025}
}