通过张量超收缩实现面向大规模计算的降噪随机恒等分辨近似 CC2 方法
化学物理
2025-10-01 v2
摘要
随机恒等分辨(sRI)近似将 CC2 的计算标度从 O(N^5) 显著降低到 O(N^3)，其中 N 是系统大小的度量。然而，固有的随机噪声虽然可控，却会在能量导数中引入显著误差，限制了其在分子动力学模拟中的可靠性。为了缓解这一局限性，我们引入了一种降噪方法，称为 THC-sRI-CC2，它将 sRI 框架与张量超收缩(THC)协同结合。在这种表述中，标度为 O(N^4) 的昂贵库仑项通过 THC 解耦，而成本为 O(N^5) 的决定时间的交换项通过 sRI 方案处理，共同产生整体的 O(N^3) 标度。基准测试表明，在相同的计算采样下，我们的 THC-sRI-CC2 实现比传统的 sRI-CC2 具有更高的准确性和显著降低的随机噪声。由此产生的 O(N^3) 标度大大扩展了 CC2 在大分子系统的激发态能量计算和非绝热动力学模拟中的适用性。此外，这项工作为开发降标度电子结构方法建立了一种通用的 THC-sRI 混合策略。
引用
@article{arxiv.2509.21885,
title = {Noise-reduced stochastic resolution of identity to CC2 for large-scale calculations via tensor hypercontraction},
author = {Chongxiao Zhao and Wenjie Dou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.21885},
year = {2025}
}
备注
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