基于多体 GW 与 Bethe-Salpeter 方程的氢分子谱

我们以氢分子 H$_2$ 基态与激发谱的精确解基准检验从头算 GW 近似与 Bethe-Salpeter 方程(BSE)多体方法，并与组态相互作用(CI)和含时 Hartree-Fock 方法比较。比较针对我们可由激子波函数对称性明确识别的所有态进行。在平衡距离 $R = 1.4 \, a_0$ 处，GW+BSE 能级与精确结果吻合良好，精度为 0.1~0.2 eV。GW+BSE 势能曲线在直至 $2.3 \, a_0$ 前也与 CI 及精确结果吻合良好。由于基态不稳定性，三重态在超过 $3.0 \, a_0$（单重态为 $4.3 \, a_0$）后解不再存在。我们尝试通过重正化随机相位近似(r-RPA)改进 GW 参考基态，但未能解决该问题。