使多体相互作用近似可加和：极化多体展开方法
化学物理
2019-11-21 v2
摘要
多体展开（MBE）是模拟凝聚相化学体系的有用工具，通常可避免常规电子结构方法陡峭的计算代价。然而，它常常需要高于二体的项才能达到定量精度。在本工作中，我们提出极化 MBE（PolBE）方法，其中每个 MBE 能量贡献被视为一个嵌入问题。在每个能量项中，一个较小的片段被嵌入到较大的极化环境中，并且仅使用嵌入平均场理论在高理论水平上处理一小块区域。研究发现极化环境的作用对于在二体水平上提供定量精度至关重要。PolBE 准确预测了多个体系的非共价相互作用能，包括 CO、水和含水离子团簇，涵盖了从弱色散到强静电等多种相互作用机制。我们进一步证明，与通常需要高阶项才能达到类似精度的常规真空 MBE 不同，PolBE 的相互作用能主要是成对的可加和的。我们通过数值表明，PolBE 通常优于其他广泛使用的嵌入 MBE 方法，例如静电嵌入 MBE。由于无需昂贵的 Fock 矩阵对角化且具有良好的并行性，PolBE 是一种有前景的方法，可用难以用现有方法处理的杂化密度泛函来研究凝聚相体系。
引用
@article{arxiv.1909.02110,
title = {Making Many-Body Interactions Nearly Pairwise Additive: The Polarized Many-Body Expansion Approach},
author = {Srimukh Prasad Veccham and Joonho Lee and Martin Head-Gordon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.02110},
year = {2019}
}