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伪费米子方法模拟强量子退化均匀电子气

计算物理 2026-03-31 v1 强关联电子

摘要

对于强量子退化系统,费米子符号问题仍是第一性原理模拟的主要障碍。本文应用最近提出的伪费米子方法——旨在克服符号问题——用于强量子退化均匀电子气。我们发现,伪费米子方法能够高效且高度准确地推断均匀电子气的能量,且不受费米子符号问题的制约。例如,在 RPIMC 失效的强量子退化 regime 中(33 个自旋偏极电子,密度参数 rs=0.5r_s = 0.5),伪费米子方法与精确 CPIMC 结果之间的相对偏差仅为 0.6%。特别是,伪费米子方法填补了 neither CPIMC nor RPIMC 能准确模拟 1rs21 \le r_s \le 2 区间、还原温度 θ=0.0625\theta = 0.0625 处的空白。该工作表明,伪费米子方法为研究无符号问题下的强量子退化系统开辟了新的道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.28000,
  title  = {Simulation of strongly quantum-degenerate uniform electron gas using the pseudo-fermion method},
  author = {Yunuo Xiong and Tommaso Morresi and Hongwei Xiong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.28000},
  year   = {2026}
}

备注

38 pages, 7 figures