应用于双电子自旋单态情形的含时重整化自然轨道理论：基态、线性响应与自电离

具有良好数值扩展性的含时多电子技术（如采用绝热交换关联势的含时密度泛函理论 TDDFT）通常在捕捉强关联电子动力学方面表现不佳。我们提出了一种基于自然轨道（即单体约化密度矩阵的本征函数）的方法，其数值成本几乎与绝热 TDDFT 相当，但能够描述双激发态、自电离、光电子谱中的 Fano 线型以及一般的强场电离等关联现象。自然轨道及其占据数的运动方程 (EOM) 此前已被导出。我们证明，通过使用重整化自然轨道 (RNO)，两者可以合并为由一个厄米有效哈密顿量支配的单个方程。我们专门研究双电子自旋单态系统，该系统被称为 TDDFT 的“最坏情况”测试平台，并采用广泛使用的、数值上精确可解的一维氦模型原子（在激光场中）来基准测试我们的方法。求解 RNO 的完整非线性 EOM 受限于不稳定性，而诉诸线性响应并非研究强激光场中非微扰动力学的终极目标的选项。因此，我们做了两个相当大胆的近似：我们在时间传播中使用初态“冻结”的有效 RNO 哈密顿量，并将每个自旋的 RNO 数量截断为仅两个。令人惊讶的是，即使在这些强近似下，我们仍获得了高精度的基态，复现了双激发态和自电离现象。