均匀电子气中的耦合簇通道

我们讨论了对耦合簇双激发 (CCD) 方程的图解修正，其中可以移除环、梯形、交叉环和马赛克项中的不同项组，以形成耦合簇方法的近似，这些近似因其与各类随机相位近似的相似性而受到关注。我们在完备基组极限下，对宽密度范围内的 14 电子和 54 电子系统对有限均匀电子气进行了基准测试，并确定了不同风味 CCD 的性能。这些结果证实，环项通常导致过相关，而梯形项通常导致欠相关；仅含马赛克项的 CCD 得出的结果与 CCD 惊人地接近。我们利用最近开发的数值分析 [J. J. Shepherd 和 A. Gr"uneis, Phys. Rev. Lett. 110, 226401 (2013)] 研究了这些方法在热力学极限下的行为。我们确定，马赛克项在形成 Brueckner 哈密顿量时，会在费米能级处的有效单粒子本征值中打开一个能隙。提供的数值证据表明，基于这种重整化的方法在热力学极限下具有收敛的能量，包括仅含马赛克项的 CCD，它只是一种重整化的 MP2。所有其他仅包含单一通道的方法，即仅含梯形项的 CCD、仅含环项的 CCD 和仅含交叉环项的 CCD，似乎都会产生发散的能量；而引入马赛克项可以防止这种情况发生。