基于副本交换蒙特卡罗方法的多元组态混合基函数优化及其在 $^{12}$C 中的应用
核理论
2022-03-02 v2 核实验
摘要
为计算量子多体系统的激发态，常采用多元组态混合。然而，如何从巨大的模型空间中选取重要的 Slater 行列式仍不清楚。我们提出一种新颖高效的方法，即副本交换蒙特卡罗（RXMC）方法，以采样重要的 Slater 行列式并优化和分析所得结果。作为应用，我们将其基于 Bloch-Brink 团簇模型应用于 C 的基态与激发态，并展示所得态的详细结构。RXMC 方法使我们能够在给定模型空间下，沿多维势能面（PES）上按 Boltzmann 分布高效采样 Slater 行列式。为分析所得激发态，我们将采样得到的基函数嵌入由 - 约束方法计算的 PES 上，并讨论该态的主要组分。RXMC 方法在 C 中能以温度参数 MeV 高效进行采样。我们在第二 态中获得具有宽泛尾部密度分布的类气体态。我们还分别在第三和第四 态中获得具有弯曲与伸缩振动模式的线链状态。在第五 态中，基函数的主要组分包含扩展的等边三角形构型。第二 类气体态出现在 PES 的局域极小处，该处是连通线链状破裂通道的谷结构的起点。第三和第四线链状态出现于此谷结构中。我们得出结论：RXMC 方法是计算原子核激发态的有力方法，可应用于较重原子核中更为复杂的核裂变动力学。
引用
@article{arxiv.2110.12869,
title = {Optimization of basis functions for the multi-configuration mixing using the Replica Exchange Monte-Carlo method and its application to $^{12}$C},
author = {Takatoshi Ichikawa and Naoyuki Itagaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.12869},
year = {2022}
}