电子关联能的多体微扰理论广义化：基于图示重求和的多参考随机相位近似
量子物理
2025-03-20 v2 强关联电子
化学物理
摘要
基于格林函数和费曼图的多体微扰理论(MBPT)为分子和材料科学中各种从头算计算方法提供了基本理论框架，包括随机相位近似(RPA)和近似。不幸的是，该微扰展开在具有强多参考特征的体系中常常失效。将图示MBPT推广到多参考情形极具挑战性且尚未被充分探索，主要源于Wick定理的失效。在本工作中，我们通过使用多体格林函数的累积量展开替代Wick定理，开发了用于计算强关联体系关联能的图示多参考MBPT推广。该理论框架弥合了凝聚态物理中的MBPT与量子化学中的多参考微扰理论(MRPT)之间的差距，后者在此前几乎完全在不含时波函数框架下表述。本表述使得强关联效应可像MRPT一样从一开始就显式纳入，同时像MBPT一样通过广义图示微扰展开处理残余弱相互作用。作为具体演示，我们通过系统重求和广义环图提出了标准单参考(SR) RPA的多参考(MR)推广，自然导出一组适用于SR和MR两种情况的统一方程。原型分子体系的基准计算表明，MR-RPA成功解决了SR-RPA在强关联体系中众所周知的失效。这一理论进展为未来通过图示重求和技术推进从头算计算方法铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2410.22990,
title = {Generalized many-body perturbation theory for the electron correlation energy: multi-reference random phase approximation via diagrammatic resummation},
author = {Yuqi Wang and Wei-Hai Fang and Zhendong Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.22990},
year = {2025}
}
备注
29 pages, 4 figures