无解析延拓的辅助场量子蒙特卡洛谱函数：扩展Koopmans定理方法
化学物理
2021-07-19 v1 材料科学
强关联电子
摘要
我们在无相位辅助场量子蒙特卡洛(auxiliary-field quantum Monte Carlo, AFQMC)方法中探索扩展Koopmans定理(extended Koopmans' theorem, EKT)。EKT利用粒子系统的约化密度矩阵直接计算电子添加与移除谱函数，从而避免了解析延拓的需要。将AFQMC下的最低阶EKT(称为EKT1-AFQMC)在小分子、14电子与54电子均匀电子气超胞以及点金刚石上进行基准测试。通过与数值精确结果(在可行时)及耦合簇方法比较，我们发现EKT1-AFQMC能在有限基组下以低于0.25 eV的峰位误差复现类Koopmans电荷激发谱函数的定性特征。我们也注意到EKT1-AFQMC本征值问题中出现的数值困难，尤其在反向传播量噪声极大时。我们展示了一种系统的高阶EKT方法如何修正基于EKT1的理论在谱函数卫星区的误差。我们的工作将有助于在可可靠执行AFQMC的关联分子与固体中研究低能电荷激发与谱函数。
引用
@article{arxiv.2101.11788,
title = {Spectral Functions from Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo without Analytic Continuation: The Extended Koopmans' Theorem Approach},
author = {Joonho Lee and Fionn D. Malone and Miguel A. Morales and David R. Reichman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.11788},
year = {2021}
}