路径积分蒙特卡洛模拟中的费米子符号问题：量子点、超冷原子与温稠密物质
计算物理
2019-08-28 v2 强关联电子
化学物理
摘要
关联费米系统的第一性原理热力学模拟对许多应用至关重要，例如温稠密物质、量子点中的电子以及超冷原子。遗憾的是，费米子的路径积分蒙特卡洛（PIMC）模拟受到臭名昭著的费米子符号问题（FSP）的严重制约。本工作中，我们对 FSP 进行了实操性讨论，并详细考察其在温度、系统尺寸、相互作用强度与类型以及系统维度方面的表现。此外，我们分析了费米子期望值的概率分布，在 FSP 严重时该分布可能为非高斯且重尾的。作为一个实际应用，我们考虑了谐波约束中的电子与偶极原子，以及温稠密物质区中的均匀电子气。另外，我们提供了大量的 PIMC 数据，可作为新方法开发的参考以及近似方法的基准。
引用
@article{arxiv.1906.00635,
title = {The Fermion Sign Problem in Path Integral Monte Carlo Simulations: Quantum Dots, Ultracold Atoms, and Warm Dense Matter},
author = {Tobias Dornheim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.00635},
year = {2019}
}