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通过范围分离驯服扩散蒙特卡罗中的固定节点误差

化学物理 2020-11-04 v4

摘要

通过电子间库仑算符的范围分离(RS)将密度泛函理论(DFT)与波函数理论(WFT)相结合,我们利用紧凑的多行列式试探波函数获得了精确的固定节点扩散蒙特卡罗(FN-DMC)能量。具体而言,我们在此将短程交换-关联泛函与一种称为“迭代微扰选择构型相互作用”(CIPSI)的选定构型相互作用(SCI)变体相结合,该方案我们标记为 RS-DFT-CIPSI。本研究的一个重要结论是:RS-DFT-CIPSI 试探波函数比 CIPSI 以更紧凑的多行列式展开给出更低的固定节点能量,尤其对于小基组。事实上,由于 RS-DFT-CIPSI 的 CIPSI 部分无需描述电子-电子重合点周围关联空穴的短程部分,与传统 CIPSI 计算相比,达到给定精度所需的试探波函数中行列式数目显著减少。重要的是,通过多种数值实验我们证明,RS-DFT 方案本质上扮演了简单 Jastrow 因子的角色,通过模仿短程关联效应,从而避免了随机优化的负担。考虑 Gaussian-1 基准分子集的 55 个原子化能,我们表明使用固定值 μ=0.5\mu=0.5~bohr1^{-1} 可提供有效的误差抵消以及紧凑的试探波函数,使本方法成为大化学体系精确描述的良好候选。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.10088,
  title  = {Taming the fixed-node error in diffusion Monte Carlo via range separation},
  author = {Anthony Scemama and Emmanuel Giner and Anouar Benali and Pierre-François Loos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10088},
  year   = {2020}
}

备注

14 pages, 6 figures, SI at https://doi.org/10.5281/zenodo.3996568