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用于非线性波函数方程稳健延拓的二阶导数修正 FANPT

化学物理 2026-08-11 v1

摘要

我们提出了 N 体微扰理论的灵活拟设(FANPT)的二阶导数修正扩展,用于求解非线性 N 体组态相互作用的灵活拟设(FANCI)波函数方程。原始的拟线性 FANPT 近似忽略了行列式重叠对波函数参数的二阶及更高阶导数。在本工作中,我们保留了重叠 Hessian 矩阵,仅忽略三阶及更高阶的参数导数,从而包含了波函数拟设的领先非线性响应,同时保留了原始 FANPT 公式中所使用的相同响应矩阵结构。由此产生的附加项仅通过响应方程的常数向量引入,并在 FanPy/FANCI 框架中针对耦合簇波函数进行了实现。该新近似在 STO-6G 基组下,使用限制 seniority 的耦合簇波函数,在氢化锂分子以及铍插入 H2_2 的体系上进行了测试。二阶导数修正的主要优势在于,它为在绝热连接的下一个点求解投影 FANCI 方程提供了更好的初始猜测。通过将 FANPT 推导的参数与相同 λ\lambda 值下独立优化的 FANCI 参数进行比较,诊断了这一改进。对于非线性耦合簇拟设,特别是当使用较大的 λ\lambda 步长时,修正后的近似减少了相同 λ\lambda 下的参数偏差,并抑制了参数空间中的大幅偏移。这些结果表明,领先的叠加非线性重叠修正提高了 FANPT 作为非线性波函数方程延拓策略的可靠性。

关键词

引用

@article{arxiv.2608.11421,
  title  = {Second-Derivative-Corrected FANPT for Robust Continuation of Nonlinear Wavefunction Equations},
  author = {Rugwed Lokhande and Krisztina Zsigmond and Paul W. Ayers and Ramón Alain Miranda-Quintana},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2608.11421},
  year   = {2026}
}

备注

41 pages, 4 figures, 12 tables