使用密度矩阵量子蒙特卡洛计算有限基组下 ab-initio 哈密顿量的平均精确能量
化学物理
2019-12-03 v1 计算物理
摘要
我们在此将最近发展的发起者密度矩阵量子蒙特卡洛（i-DMQMC）应用于真空中的原子和分子等广泛化学环境。i-DMQMC 在有限温度下对哈密顿量的精确密度矩阵进行采样，并将全构型相互作用量子蒙特卡洛（FCIQMC）——有限基组下的全构型相互作用（FCI）或精确能量——的精度与有限温度相结合。为探索 i-DMQMC 对分子体系的适用性，我们选择研究 Rubenstein 及其合作者最近发展的测试集：近平衡与拉伸几何下的 Be、H2O 和 H10。我们发现，对于 Be 和 H2O，与有限温度 FCI 相比，i-DMQMC 给出的能量具有亚毫哈特里精度。对于 H2O 和 H10 的两种几何，我们考察了 FT-AFQMC 与 i-DMQMC 之间的差异，这进而是对正则与巨正则能量之间差异的估计。最后我们讨论了模拟参数（发起者误差与不同基组），并展示了以比热容和电离势计算形式给出的能量差计算。
引用
@article{arxiv.1912.00889,
title = {Using density matrix quantum Monte Carlo for calculating exact-on-average energies for ab-initio Hamiltonians in a finite basis set},
author = {Hayley R. Petras and Sai Kumar Ramadugu and Fionn D. Malone and James J. Shepherd},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.00889},
year = {2019}
}