自然轨道与量子信息理论的关系：从模型轻原子到涌现的金属特性

本综述首先考虑与 Shannon 和 Jaynes 相关的三种量子信息熵形式。对于模型双电子自旋补偿系统，首先报道了一些解析进展。Jaynes 熵显然与关联动能有关。我们提出了一种方法，用于测试已知不确定性原理不等式在一类具有谐波约束但电子 - 电子相互作用可变的模型双电子原子中的实用性。随后，通过参考常压下的体心立方 Na 及其`jellium'模型来研究涌现特性。Jellium 本身具有随密度变化的集体行为，尤其值得注意的是费米面处动量分布的不连续性。在 $r_s = 100$ a.u.附近，该不连续性几乎降至零，而众所周知量子 Wigner 电子固体相变就发生在此邻域。然而，多位工作者研究了压力下的结晶 Na，我们将对其结果进行比较和对照。讨论了关于 K、Rb 和 Cs 的 DFT 工作，但现在密度低于常压值。结果表明，利用二聚体势能曲线的基态和激发态，可以紧密复现这些金属的内聚能作为晶格参数和局部配位数函数的结晶结果。接着，回顾了液态 Na 和 Be 的对势，并将其与基于 Na 实验结构因子的计算机模拟结果进行了比较。最后，讨论了磁场效应。首先提出了一个金属 - 绝缘体相变的唯象模型，其序参数为费米动量分布的不连续性。最后，简要回顾并解释了在垂直磁场中 GaAs/AlGaAs 异质结内二维电子组装的实验。