Jastrow theory of the Mott transition in bosonic Hubbard models
我们证明了在玻色子哈伯德模型中发生的Mott跃迁可以成功地用一个简单的变分波函数来描述，它包含了所有重要的长波长相关。在这种方法中，一个平稳的金属-绝缘体过渡是可能的，通过一个长程Jastrow相关项，结合在真实的空间密度波动。我们发现Mott转变在二维和三维中具有相似的性质，但在一维中不同。我们认为，我们的描述莫特转变的绑定-解除绑定的过渡是普遍的有效性，也可以应用到现实的电子系统。
2006-11-12 cond-mat.str-el
Auxiliary-field based trial wave functions in quantum Monte Carlo calculations
量子蒙特卡罗（QMC）算法长期以来一直依赖于杰斯特罗因子，将动态相关性纳入试验波函数。虽然Jastrow型波函数已被广泛用于实空间算法，但它们在二次量化QMC方法中的使用有限，特别是在涉及虚时间中波函数的随机演化的投影方法中。在这里，我们提出了一个计划，产生Jastrow型相关试验波函数的准场QMC方法。该方法是基于解耦的两体Jastrow成一体的投影仪耦合到辅助领域，然后操作一个单一的行列式产生一个多行列式试验波函数。我们证明，智能采样的最重要的决定因素，在这种扩展可以产生紧凑的审判波函数，减少计算的能量的错误。我们的技术可以很容易地推广，以适应广泛的两体Jastrow因子，并适用于各种模型和化学系统。
2016-09-05 cond-mat.str-el
Power series expansion method in tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics beyond the Jastrow correlation method
发展了一种新的张量优化反对称分子动力学（TOAMD）变分方法。与Jastrow方法不同，TOAMD方法引入了张量力和短程排斥力的关联函数，并以幂级数形式表示波函数。在Jastrow关联方法中，所有核子对只关联一次，而在Jastrow关联方法中，所有核子对都关联一次。每一项中的每一个关联函数在TOAMD总能量的变化中独立地被优化。对于考虑核子-核子相互作用的$s$ -壳层核，TOAMD方法得到的能量优于采用Jastrow关联函数的变分蒙特卡罗方法.这意味着在TOAMD中使用关联函数的幂级数展开比Jastrow关联方法更好地描述了原子核。
2017-09-09 cond-mat.str-el nucl-th
Basis-free neural-network geminal and Jastrow factors for variational Monte Carlo
University of Paderborn（帕德博恩大学）；Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)（先进系统理解中心）；Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
本文提出了一种无基正交神经网络格子因子和贾斯特罗因子的变分蒙特卡洛方法，通过分离AGP部分和神经网络贾斯特罗因子来提高计算精度，应用于氢分子和矩形氢四聚体，展示了该方法在亚毫赫特精度下的表现。
2026-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Jastrow antisymmetric geminal power in Hilbert space: theory, benchmarking, and application to a novel transition state
在希尔伯特空间中的Jastrow修改的反对称双子幂（JAGP）的ananimation成功地克服了其他配对理论的两个关键缺陷，即缺乏对间的相关性和缺乏多个共振结构，同时保持多项式标度成本，变分能量和大小一致性。在这里，我们提出了有效的量子蒙特卡罗算法，评估和优化的JAGP能量的成本，规模为系统大小的五次方。我们证明了JAGP的能力，描述静态和动态的相关性，通过将其应用到键的伸缩H2O，C2，N2以及一种新的，多参考过渡态的乙烯。在这些系统中，JAGP的精度甚至超过了最复杂的单参考方法，并接近指数缩放主动空间方法。
2013-08-24 cond-mat.str-el
Reduced Scaling Hilbert Space Variational Monte Carlo
我们发现，对于单斯莱特-杰斯特罗和杰斯特罗的双子幂波函数，希尔伯特空间变分蒙特卡罗的正式成本缩放可以减少从第五到第四阶的系统大小，从而使其符合长期以来的缩放其真实空间对应。虽然传统的量子化学方法可以通过解析的身份和Cholesky分解的方法来降低成本的两个电子的积分张量，我们表明，这种方法是无效的希尔伯特空间Jastrow因子的存在下。相反，我们开发了一个简单的半随机方法，可以利用类似的近稀疏性，这四个指标张量。通过对链烷烃长度增加的演示，我们表明，准确性和总体统计不确定性没有受到有意义的影响，并且早在50个电子时就达到了总成本交叉。
2018-06-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Variational Monte Carlo study of gapless spin liquid in the spin-$1/2$ XXZ antiferromagnetic model on the kagome lattice
利用变分蒙特卡罗方法研究了kagome晶格上自旋- $1/2$ XXZ反铁磁模型（具有易平面各向异性）.一类Gutzwiller投影费米子态与自旋Jastrow因子被认为是描述自旋液体（与$U(1)$或$Z_2$对称性）或磁有序相（与${\bf q}=(0,0)$或${\bf q}=(4π/3,0)$）。我们发现，在热力学极限下，磁态是不稳定的。此外，没有能量增益打破规范对称性从$U(1)$到$Z_2$自旋液体状态，如以前发现的海森堡模型。因此，最好的变分波函数是$U(1)$狄拉克态，并辅以自旋杰斯特罗因子。此外，在变分水平上，在从$XY$到海森堡模型的整个范围内，得到了一个消失的$S=2$自旋能隙.
2015-11-17 cond-mat.str-el
From Luttinger liquid to Mott insulator: the correct low-energy description of the one-dimensional Hubbard model by an unbiased variational approach
我们证明了一类特殊的变分波函数在一维中再现了哈伯德模型的低能性质。我们的方法将Hellberg和Mele提出的完全投影波函数[Phys. Rev. Lett. { \bf 67}，2080（1991）]，用于描述掺杂的$t{-}J$模型的Luttinger液体行为。在我们的方法中，远程Jastrow因子出现从一个仔细的能量最小化，而不假设任何参数形式的长距离尾巴。具体来说，在有限孔掺杂的哈伯德模型的导电阶段，我们获得了正确的关联函数的幂律行为，其指数由Tomonaga-Luttinger理论预测。通过减少掺杂，达到绝缘相，并且Jastrow因子的小$q$部分连续变化。
2005-05-30 cond-mat.str-el
Many-Electron Trial Wave Functions for Inhomogeneous Solids
固体中相互作用电子的量子蒙特卡罗模拟通常使用Slater-Jastrow试验波函数，其中Jastrow因子包含一体和两体项。在均匀系统中，二体项的长程行为可以从玻姆和派恩斯的随机相位近似（RPA）推导出来。在这里，我们将RPA推广到非均匀系统。这给出了非齐次二体关联项的长程行为，并为单体项提供了精确的解析表达式。它也解释了为什么斯莱特-杰斯特罗试验波函数纳入哈特里-福克或密度泛函轨道的决定因素是接近最佳的，即使在RPA杰斯特罗因子的存在。调整后的非均匀RPA Jastrow因子，将已知的短程行为，我们测试它使用变分蒙特卡罗计算。我们发现，最重要的方面的两体长期是由于电子-电子散射的短程行为，虽然远程行为所描述的RPA应该变得更重要的高密度。
2000-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exact Jastrow-Slater wave function for the one-dimensional Luttinger model
我们表明，它是可能的描述的Luttinger模型的基态的Jastrow-Slater波函数。此外，我们的研究结果表明，一个粒子的激发和它们相应的动态可以忠实地表示只有当一个类似形式的杰斯特罗因子被应用到一个连贯的叠加许多斯莱特行列式。我们讨论了可能的相关性，这种方法的理论描述的光电子能谱在更高的维度，本波函数可以简单地概括，并可以用作变分分析，这是准确的1D Luttinger模型。
2008-07-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Restricted Boltzmann machine network versus Jastrow correlated wave function for the two-dimensional Hubbard model
本文以二维 Hubbard 模型为对象，比较 RBM 关联 BCS 波函数与传统 Jastrow 投影波函数，发现 RBM 在欠掺杂区具有更低变分能量并自发产生强 AF 关联。
2024-12-05 cond-mat.str-el
Improved Optimization for the Cluster Jastrow Antisymmetric Geminal Power and Tests on Triple-Bond Dissociations
我们提出了一种新的专业化的变分蒙特卡罗线性方法的优化最近推出的集群Jastrow反对称双子幂anomaly，实现了较低的阶多项式成本缩放比可能与天真的应用程序的线性方法，大大提高了优化性能相对于以前采用的拟牛顿方法。我们测试的方法高度多参考三键拉伸，实现优于传统的耦合簇理论和多参考微扰理论的精度在两个典型的例子N $_2$和过渡金属氧化物的例子[ScO] $^+$。
2016-03-21 cond-mat.str-el physics.chem-ph
A Jastrow factor coupled cluster theory for weak and strong electron correlation
我们提出了一个Jastrow因子启发的耦合集群理论，准确地描述了弱和强电子相关的变体。与量子Monte Carlo的兼容性允许变分能量评估和反对称孪幂参考，这两个特征在传统的耦合簇中不存在，这两个特征有助于几乎精确地描述最小基N2键断裂中的强电子相关性。在HF和H2O键离解的双zeta处理，弱相关性和强相关性都很重要，这种多项式成本方法证明比传统的耦合簇或完整的活性空间微扰理论更准确。这些初步的成功表明，聚类算子和杰斯特罗因子编码相关性的方式之间存在着深刻的联系。
2013-12-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph
An analysis of variational wave function for the pairing problem in strongly correlated system
我们报告的BCS配对问题的变分波函数的理论分析。从超流态的Jastrow-Feenberg（或者用更近的语言“固定节点”）波函数出发，我们发展了完全优化的费米超网链（FHNC-EL）方程，它是格子图的局部近似。仔细检查的过程中发现，它是必要的，以保证正确的稳定范围超出通常的Jastrow-Feenberg近似。
2018-02-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Complementary First and Second Derivative Methods for Ansatz Optimization in Variational Monte Carlo
我们提出了一些最近推出的低记忆波函数优化方法之间的比较变分Monte Carlo中，我们发现，第一和第二导数方法具有很强的互补相对优势。虽然我们发现线性方法的低记忆变体在将具有不同类型的非线性参数的波函数带到能量最小值附近时更有效，但加速下降方法则能够以更小的偏差和更低的统计不确定性定位精确的最小值。通过构建一个简单的混合方法，结合这些方法，我们表明，所有这些优点可以同时优化大行列式展开，分子轨道形状，传统的Jastrow相关因子，和更多的非线性多电子Jastrow因子时，一次。
2019-04-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Interacting electrons in magnetic fields: Tracking potentials and Jastrow-product wavefunctions
非均匀磁场中相互作用的无自旋电子气的薛定谔方程，当磁场中的涨落跟踪标势中的涨落时，存在一个Jastrow乘积形式的精确解。对于二维电子气中的跟踪实现，最低朗道能级的简并持续存在，并且"跟踪“解跨越基态子空间。在分数量子霍尔问题的背景下，Laughlin波函数被证明是一个跟踪解决方案。还构造了屏蔽库仑相互作用的跟踪解。由此产生的波函数提出的变分波函数具有潜在的更低的能量的情况下，不可忽略的朗道能级混合比Laughlin函数。
1998-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Jastrow wave function for the spin-1 Heisenberg chain: the string order revealed by the mapping to the classical Coulomb gas
本研究提出两体Jastrow波函数可捕捉含单离子各向异性的S=1反铁磁Heisenberg链的两相基态性质，通过映射到一维经典库仑气体解释了弦序的起源，深化了对该模型基态本质的理解。
2023-05-23 cond-mat.str-el
Parent Hamiltonians of Jastrow Wavefunctions
我们找到了基态为Jastrow形式的多体量子哈密顿量的完整族，它涉及任意空间维度上对函数的两两乘积。母哈密顿量通常包括两体成对势和三体势。因此，我们推广的Calogero-Marchioro建设的三维情况下，任意空间维度。由此产生的家庭的模型进一步扩展到包括一个单一的长期代表的外部潜力，这引起了一个额外的远程两体相互作用。使用这个框架，我们提供了推广到任意空间维度的知名系统，如Calogero-Sutherland和Calogero-Moser模型。我们还引入了新的模型，将麦奎尔多体量子亮孤立子解推广到更高维度，并考虑基态，其中涉及例如，多项式、高斯、指数和双曲对函数。最后，我们展示了如何对函数进行反向工程，以构建具有给定势（例如成对汤川势）的模型，并识别仅由三体相互作用控制的模型。
2021-09-26 cond-mat.str-el hep-th math-ph
An efficient variational principle for the direct optimization of excited states
我们提出了一个变分函数，目标激发态直接基于它们在能谱中的位置，以及Monte Carlo方法的评估和最小化，其成本尺度多项式为广泛的一类近似波函数。由于与实空间和Fock空间以及开放和周期边界条件兼容，该方法有可能影响化学，物理和材料科学的许多领域。对双激发态的初步测试表明，使用这种方法，希尔伯特空间Jastrow反对称孪幂分析可以提供相对于运动方程耦合簇理论的数量级的精度改进，而一个非常温和的实空间多斯莱特Jastrow展开可以实现碳二聚体的最佳理论基准的0.1 eV内的精度。
2016-01-20 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Variational description of Mott insulators
强相关模型的Gutzwiller波函数，如果补充一个长程Jastrow因子，可以提供一个适当的变分描述的莫特绝缘体，到目前为止还没有。我们证明了这一概念的原型一维$t-t^\prime$哈伯德模型，在半填充，我们重现所有已知的阶段，即普通莫特未二聚体绝缘体与幂律自旋相关性在小$t^\prime/t$，自旋带隙金属以上的临界$t^\prime/t$和小$U$，和二聚体莫特绝缘体在大排斥。
2004-12-16 cond-mat.str-el
Suppressing ionic terms with number counting Jastrow factors in real space
我们证明，4-体真实空间的Jastrow因子，与正确类型的Jastrow基函数，能够成功地执行波函数模板，以消除多余的离子条款从一个过度丰富的费米子参考，而不过度修改剩余的组件。除了极大地提高尺寸一致性（在双幂的情况下完全恢复），实空间波函数模板化与希尔伯特空间的前辈不同，它与扩散蒙特卡罗直接兼容，使其能够用于追求紧凑，强相关的试验函数与可靠的节点表面。我们证明了这种方法的有效性，在双键解离的情况下，通过使用它来提取一个定性正确的节点表面，尽管与一个限制斯莱特行列式配对，由于离子项错误，产生一个基态与定性不正确的节点表面时，在没有杰斯特罗使用。
2017-02-16 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Exact Quantum Dynamics, Shortcuts to Adiabaticity, and Quantum Quenches in Strongly-Correlated Many-Body Systems: The Time-Dependent Jastrow Ansatz
提出复值含时 Jastrow 拟设，突破尺度不变性限制，精确描述多类强关联系统动力学并构建绝热捷径，为淬火动力学及模拟提供基准。
2025-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el math-ph
Variational wave functions for frustrated magnetic models
包含电子配对和抑制的电荷波动的变分波函数（即，投影BCS态）已经被提出作为无序磁系统（包括自旋液体）的范例。在这里，我们讨论了这些国家在一个和两个维度的一般性质，并表明，不同的量子相位可以描述与高精度的同一类变分波函数，包括二聚和磁有序状态。特别地，具有磁序的相位可以从包含反铁磁和超导序参量以及合适的自旋Jastrow关联的简单概括中获得。总之，投影波函数是理解低维磁系统物理的一个非常灵活的工具。
2009-05-29 cond-mat.str-el
Improving Variational Monte Carlo Optimization by Avoiding Statistically Difficult Parameters
现代量子蒙特卡罗（QMC）方法通常通过明确关联Jastrow因子和中小组态相互作用（CI）展开来捕获电子关联。在这里，我们研究了增加CI参数数量所带来的额外优化难度。我们发现的证据表明，变分蒙特卡罗（VMC）优化的质量可以限制的能力，在Jastrow因子的存在下，统计解决的CI参数。虽然使用更大的统计样本可以缓解这个问题，并使优化更接近其真正的最小值，但这种方法是计算密集型的。我们提出的证据表明，类似的收益，优化质量，可以避免CI参数，统计上最难解决，而不增加样本量。我们的研究结果表明，除了使用传统的选择组态相互作用（sCI）的方法来准备VMC波函数的价值，sCI类方法可以发挥重要作用，在VMC通过提高随机能量最小化的有效性。
2023-02-06 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Variational study of J1-J2 Heisenberg model on Kagome lattice using projected Schwinger boson wave functions
基于对Kagome晶格上自旋为1/2的海森堡反铁磁模型的兴趣，我们研究了具有反铁磁$J_2$耦合的$J_1$ -$J_2$模型中投射Schwinger玻色子（SB）波函数的能量.变分Monte Carlo计算结果表明，对于$J_2\gtrsim 0.08 J_1$和${\bf q=0}$ Jastrow型磁有序态，Sachdev的$Q_1=Q_2$ SB体系具有比Dirac自旋液体更低的能量.这项工作表明，投影SB波函数可以测试在同一个立足点上，作为他们的费米子同行。
2011-03-23 cond-mat.str-el
Mott transition in bosonic systems: Insights from the variational approach
我们研究了玻色子哈伯德模型在一维、二维和三维空间中发生的Mott转变，通过格林函数蒙特卡罗计算为基准的变分波函数。我们表明，一个非常准确的变分波函数，构造通过应用远程Jastrow因子的非相互作用玻色子基态，可以描述在任何维度的超流绝缘体的转变。此外，通过将这种波函数上的量子平均映射到经典模型的配分函数中，揭示了对绝缘相的重要见解。最后，在两个维度的莫特过渡的异常情况下，只要额外的长程排斥相互作用被添加到哈密顿量的证据。
2008-01-07 cond-mat.str-el
Parent Hamiltonian Reconstruction of Jastrow-Gutzwiller Wavefunctions
变分波函数是研究量子自旋液体性质的一个成功工具。找到它们的父哈密顿量是这些强相关相的实验模拟的主要兴趣，并收集其稳定性的额外见解。在这项工作中，我们系统地重建了近似的自旋链父哈密顿的Jastrow-Gutzwiller波函数，这与量子自旋液体波函数在二维共享的一些功能。首先，我们通过相位的关联函数和纠缠度来确定相位在参数空间中的编码。其次，我们应用最近提出的纠缠引导的方法来重建这些状态的父哈密顿量，这限制了搜索到描述相对论低能场论的算子-正如预期的那样，与量子自旋液体相关的规范理论的去限制相。质量的结果进行了讨论，使用不同的数量和比较，确切地知道在参数空间中的特定点的父哈密顿。我们的研究结果提供了指导原则，实验哈密顿工程这类国家。
2020-02-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Mott correlated states in the underdoped two-dimensional Hubbard model: variational Monte Carlo versus a dynamical cluster approximation
我们使用两种互补的方法，动力学平均场论的动力学团簇扩展和带回流修正的Gutzwiller-Jastrow波函数的变分蒙特卡罗模拟，研究了正方晶格上的受抑欠掺杂哈伯德模型的性质.我们比较和讨论的能量和双职业，从这两种方法获得的数据。在小的掺杂，我们观察到一个快速的交叉从弱相关的金属在低相互作用强度U到一个非费米液体相关态与强本地自旋相关。此外，我们还研究了关联态相对于相分离的稳定性。我们观察到相分离，只有大值的U或非常大的挫折。对于与铜酸盐相关的参数范围，不存在相分离。
2012-12-20 cond-mat.str-el
Strong electronic correlation in the Hydrogen chain: a variational Monte Carlo study
在这篇文章中，我们报告了一个完全从头变分蒙特卡罗研究的线性，周期链的氢原子，原型系统提供了最简单的例子，在低维强电子关联。特别是，我们证明了可以通过使用高度相关的Jastrow反对称化的孪幂变分波函数来实现与基准密度矩阵重整化群计算相媲美的数值精度。此外，通过使用所谓的“现代极化理论”，并通过研究自旋-自旋和二聚体-二聚体的相关函数，我们已经详细描述了该原子链的弱关联和强关联之间的过渡制度。我们的研究结果表明，变分蒙特卡罗提供了一个准确和灵活的替代高度相关的量子化学方法，在这些方法的差异，也可以应用到一个强相关的固体在低维接近交叉或相变。
2011-10-08 cond-mat.str-el
Compact Neural-network Quantum State representations of Jastrow and Stabilizer states
神经网络量子态（NQS）已成为多体物理研究的有力工具。在众多可能的架构中，神经网络可以编码量子态的振幅，限制玻尔兹曼机（RBM）的简单性已被证明对数值和分析研究特别有用。特别是为重要的状态类别（例如贾斯特罗和稳定态）设计精确的NQS表示，为了解基于RBM的NQS的优势和局限性提供了有用的线索。然而，$N$自旋系统的当前构造生成具有非常稀疏连接的$M \sim O(N^2)$隐藏单元的NQS。这使得它们与通常由数值优化生成的NQS相比是非典型的。在这里，我们专注于紧凑的NQS，表示具有隐藏单元密度$α= M/N \leq 1$但具有系统广泛的隐藏-可见单元连接的NQS。通过统一Jastrow和稳定状态，我们引入了一个新的精确表示，需要在最$M=N-1$隐藏单元，说明如何高度表达$α\leq 1$可以。由于其结构相似的数值NQS解决方案，我们的结果提供了有用的见解，并可能铺平道路，更多的家庭的量子态，以准确地表示紧凑的NQS。
2021-09-14 cond-mat.str-el quant-ph
Variational Monte Carlo simulation in hole-doped cuprate superconductors: Competition between antiferromagnetism and superconductivity
本文给出了二维t-t '-t”-J模型中包含反铁磁（AFM）序和超导（SC）序的Gutzwiller投影共存态的变分Monte Carlo（VMC）结果.通过进一步考虑电子之间的离位自旋相关性，与早期的VMC结果相反[Phys. Rev. Lett. 102，027002（2009）]，我们发现在欠掺杂区域附近AFM有序和SC有序之间存在明显的竞争，而不是共存。由自旋-自旋Jastrow耦合子引入的局域铁磁关联似乎是导致共存态消失的原因。我们还表明，从上（下）AFM带的准粒子光谱权重强烈减弱（增强）的自旋-自旋相关。这一结果明显地导致了空穴掺杂铜氧化物从AFM相到SC相过程中的波腹电子袋的丢失和节孔袋的出现，这与角分辨光电子能谱的观察结果一致。
2015-06-16 cond-mat.str-el
Slave rotor theory of the Mott transition in the Hubbard model: a new mean field theory and a new variational wave function
基于电子算符的从转子表象，提出了一种新的哈伯德模型中Mott跃迁的平均场论。这个理论提供了一个更好的描述的作用的远程电荷关联的莫特绝缘状态，并提供了一个很好的估计的临界关联强度的莫特转变。基于这种新的从转子平均场论，我们构造了一种新的Mott绝缘态的变分波函数。我们发现这种新的变分波函数在Mott绝缘态下的性能优于传统的具有长程电荷相关器的Jastrow型波函数。它预测了连续的莫特转变，在转变点具有非发散的准粒子质量。我们还表明，通常使用的现场平均场解耦的从转子对应的Gutzwiller近似的Gutzwiller投影波函数只有现场电荷相关器，它不能描述任何有限维系统中的Mott转变。
2016-01-11 cond-mat.str-el
Using Local Operator Fluctuations to Identify Wave Function Improvements
一种方法，允许分析的量子蒙特卡罗模拟，以确定在审判波函数的错误。该方法的目的是通过识别初始试验状态不能很好描述的自由度来系统地改进变分波函数。我们提供的概念证明，这种方法的实现，确定需要一个Jastrow相关因子，并实现一个选定的多行列式波函数算法的小二聚体，系统地减少变分能量。选择的两个粒子的激发是使用量子蒙特卡罗内存在的杰斯特罗相关因子，而不需要明确地构建的决定因素。我们还展示了如何使用这种技术来设计过渡金属系统的紧凑波函数。该方法可以提供一种途径，以可扩展的方式分析和系统地改进复杂量子系统的描述。
2016-01-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Improved Multi-Variable Variational Monte Carlo Method Examined by High-Precision Calculations of One-Dimensional Hubbard Model
以一维哈伯德模型的基态性质为例，重新审视了变分蒙特卡罗方法的精确性。我们从Capello等人[Phys.Rev.B72，085121（2005）]引入的具有Gutzwiller和长程Jastrow因子的变分波函数开始，并通过考虑几个量子数投影和广义单体波函数对其进行进一步改进。我们发现，量子自旋投影和总动量投影大大提高了基态能量的精度，在0.5%的误差范围内，无论是小的和大的系统在半填充。此外，计算了四分之一填充时196个格点的动量分布函数n（k），并根据n（k）在费米波矢附近的幂律行为直接估计了电荷关联的临界指数。估计的临界指数很好地再现由Tomonaga-Luttinger理论预测的那些。
2013-03-25 cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo simulations using tensor-product projected states
本文提出了一种有效的数值方法，它结合了最近发展的基于张量网络的方法和标准试探波函数的优点，来研究量子多体系统的基态性质。在这种方法中，我们应用投影仪的形式的张量积算子的输入波函数，如Jastrow型或Hartree-Fock波函数，并通过变分蒙特卡罗优化张量元素。与常规的张量积态表示相比，输入波函数中已经包含的纠缠可以大大降低键的维数。特别是，这使我们也可以表示不遵守纠缠熵面积定律的状态。此外，对于费米子系统，费米子符号结构可以被编码在输入波函数中。我们表明，优化的状态提供了良好的近似的基态能量和关联函数的情况下，二维玻色子和费米子系统。
2015-05-21 cond-mat.str-el
Static and dynamical correlation in diradical molecules by Quantum Monte Carlo using the Jastrow Antisymmetrized Geminal Power ansatz
双自由基分子是许多有机和无机化学反应中必不可少的物质。它们的电子结构的计算研究往往是具有挑战性的，因为一个可靠的描述的相关性，特别是静态的，需要多参考技术。Jastrow关联反对称双子幂（JAGP）是一种基于价键表象的紧凑而有效的波函数模型，可用于量子蒙特卡罗（QMC）方法。AGP部分可以用分子轨道重写，得到一个零年资的多行列式展开式。在目前的工作中，我们证明了能力的JAGP anterior正确地描述两个双自由基原型的电子结构：正交扭曲的乙烯，C2H4，和亚甲基，CH 2，分别代表一个均对称和杂对称系统。另一方面，我们表明，Jastrow相关的单决定子（JSD）的波函数的简单的anadministration是无法提供一个准确的描述，在这些双自由基分子的电子结构，无论是在变分水平，更显着的是，在固定节点的投影计划，静态相关性的描述不佳，产生不准确的节点表面。JAGP的适用性，正确地描述双自由基的计算成本与JSD计算，结合良好的可扩展性的QMC算法与系统的大小，打开了新的视角，在从头算研究的大双自由基系统，如过渡态在环加成反应和生物生色团的热异构化。
2014-06-17 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Variational Monte Carlo Method Combined with Quantum-Number Projection and Multi-Variable Optimization
对变分蒙特卡罗方法中的变分波函数进行了改进，以克服变分波函数假设形式带来的偏差。我们构造了一个高度广义的变分形式，通过引入大量的变分参数的Gutzwiller-Jastrow因子以及单体部分。此外，还引入了投影算子来恢复波函数的对称性。这些改进使得能够处理具有长程和短程相关性的波动。Bouchaud等人提出的Pfouchans实现了一种高度广义的波函数，结合Sorella提出的随机重构方法进行参数优化。与传统的变分Monte Carlo方法相比，我们的框架对强关联电子系统提供了更高的精度。
2008-10-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Wave function optimization in the variational Monte Carlo method
一个适当的迭代计划的能量最小化，变分蒙特卡罗（VMC）技术的基础上，介绍和现有的随机计划相比。我们测试的各种方法的一维海森堡环和二维t-J模型，并表明，与本计划，非常准确和有效的计算是可能的，即使是几个变分参数。实际上，通过使用一阶和二阶能量导数的非常有效的统计评估，可以定义非常快速收敛的迭代方案，该方案在VMC内比标准牛顿方法方便得多。它还示出了如何同时优化杰斯特罗和行列式的部分的波函数。
2005-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variational identification of a fractional Chern insulator in an extended Bose-Hubbard model
研究了正方晶格上半填充时扩展的Bose-哈伯德模型随次近邻跃迁幅度和相互作用强度的变化。变分映射出这个模型的相图，我们开发了一个两个参数的波函数族的基础上的部分子建设，可以描述拓扑和破缺对称性相在平等的基础上。此外，我们的波函数解决了长期存在的问题，更传统的短程杰斯特罗波函数。使用这种变分的anomaly，我们表明，一个自发的时间反演对称性破缺的分数陈绝缘体是积极的两个超流相之间的临界区域的青睐。在验证这些部分子波函数的性质时，我们提出了一种通过霍尔电导来识别拓扑结构的更稳健的方法。
2016-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo Method in the Presence of Spin-Orbit Interaction and Its Application to the Kitaev and Kitaev-Heisenberg Model
我们提出了一种适用于强自旋轨道相互作用的精确变分蒙特卡罗方法。我们的变分波函数由广义Pfwean-Slater波函数组成，它涉及单重态和三重态库珀对的混合，Jastrow-Gutzwiller型投影和量子数投影。广义波函数允许任何对称破缺态，从磁和/或电荷有序态到超导态及其涨落，在平等的基础上，没有任何特设的变分波函数。本文详细讨论了具有复数变分参数的广义Pfwean-Slater波函数的优化方案。本文还介绍了广义量子数投影，它不仅要求自旋和动量量子数守恒，而且要求威尔逊圈守恒。作为本变分蒙特卡罗方法的能力的演示，本方法的精度和效率进行了测试的Kitaev和Kitaev-Heisenberg模型。Kitaev模型作为本方法的一个重要基准：该模型的精确基态是一种典型的无隙量子自旋液体，远远超出了简单平均场波函数的适用范围。新引入的量子数投影精确地再现了Kitaev自旋液体的基态简并度，以及它们的基态能量。我们的框架为强电子关联和自旋轨道相互作用共存的系统提供了精确的解决方案。
2015-11-08 cond-mat.str-el
Low-density Phase Diagram of the Three-Dimensional Electron Gas
采用变分和扩散量子蒙特卡罗方法研究了三维均匀极低密度电子气的零温相图。在有限模拟单元中，采用Slater Jastrow多体波函数和Slater Jastrow多体波函数，计算了不同密度和自旋极化下费米流体和体心立方维格纳晶体的基态能量.使用扭曲平均边界条件和外推的能量每粒子的热力学极限的无限系统的大小，去除了尺寸误差。与以前的研究不同，我们的研究结果表明，电子气经历了一阶量子相变直接从一个顺磁流体的体心立方晶体的密度参数$r_\text{s} = 86.6(7)$，没有区域的稳定巡回铁磁流体。然而，在$r_\text{s}=93(3)$处可能存在从反铁磁晶体到铁磁晶体的磁相变。
2022-06-16 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Destabilization of ferromagnetism by frustration and realization of a nonmagnetic Mott transition in the quarter-filled two-orbital Hubbard model
用变分蒙特卡罗方法研究了正方形晶格上四分之一填充（每格点电子数$n=1$）的双轨道哈伯德模型.对于变分波函数，我们考虑了短程双光子-holon结合因子。我们发现，这个波函数的能量低于密度-密度Jastrow波函数的能量，部分包括在以前的研究中使用的长程相关。除了最近邻跳变$t$之外，我们还通过次最近邻跳变$t'$将挫折引入模型。对于$t'=0$，通过增加库仑相互作用$U$，在Mott转变发生之前出现具有交错轨道顺序的铁磁态。通过增加$t'$，该铁磁相的区域收缩，并且发生没有磁序的Mott转变。
2021-02-14 cond-mat.str-el
Two-dimensional quantum-dot helium in a magnetic field: Variational theory
引入了二维量子点氦在任意垂直磁场中的试探波函数。该试验波函数的关键成分是具有位移高斯形式的Jastrow对相关因子。对相关因子的选择有助于保证波函数在所有磁场值下的整体质量。精确的数值对角化结果被用来衡量所提出的试探波函数的质量。我们发现，这个试探波函数是一个很好的代表真实基态在所有值的磁场，包括弱（或零）和强磁场。
2007-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Variation After Response in Quantum Monte Carlo
我们提出了一种新的方法来模拟电子激发态，克服了一个关键的失败的线性响应理论，允许潜在的基态的激发弛豫。该方法是变分的，具有类似于基态变分蒙特卡罗的成本，并承认开放和周期性的边界条件。我们目前的初步数值结果表明，当配对的Jastrow反对称双子功率anomaly，响应后的变化形式主义提供的准确性与运动方程耦合集群等同的价和电荷转移单激发，同时超越甚至这个非常高的水平的方法的准确性激发具有显着的双激发字符。
2016-05-30 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Variational Monte Carlo studies of attractive Hubbard model I
从费米液体到绝缘态或带隙态的跃迁出发，研究了吸引哈伯德模型的正常态，特别是二维的正常态。为了准确估计多体波函数的期望值，进行了一系列统计性能较好的变分蒙特卡罗计算。虽然一个相对明显的交叉观察，即使在平原Gutzwiller波函数，在这两个制度的国家是金属。同时，大量的金属-绝缘体的转变发生在|U| \sim W（带宽）在一个改进的波函数，其中通过考虑在无限|U|限制的二阶微扰的虚态引入站点间的相关。的临界值是有利的动态平均场近似与最近的结果相比。相比之下，传统的Jastrow型波函数几乎不能改善正常状态。此外，Brinkman-Rice金属-绝缘体转变的问题被重新考虑与更大的系统。
2002-05-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron correlation effects and spin-liquid state in the Herbertsmithite Kagome lattice
University of Manchester（曼彻斯特大学）；Center for Advanced Systems Understanding（高级系统理解中心）；TU Dresden（德累斯顿工业大学）
本文利用实空间变分量子蒙特卡罗方法，结合共振价键波函数，研究Herbertsmithite Kagome体系中Zn掺杂浓度对电子关联效应的影响，并探讨了由长程关联能驱动的量子自旋液体态的形成机制。
2024-11-06 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Generalized Lanczos Algorithm for Variational Quantum Monte Carlo
我们表明，标准的Lanczos算法可以有效地实现统计和自我一致的改进，使用随机reconfigurat离子的方法，这是最近推出的Monte Carlo符号问题稳定的不稳定性。有了这个计划的几个Lanczos步骤在一个给定的变分波函数是可能的，即使是大尺寸作为一个特殊的情况下，更一般和更准确的技术，允许获得较低的变分能量。这种方法已被广泛测试的强相关模型，如t-J模型。利用标准Lanczos技术，可以计算任何类型的关联函数，而不需要特别的计算工作。通过对精确本征态的方差$<H^2>-<H>^2$为零的假设，我们证明了即使对于$\sim 100$电子，只要初始波函数相当好，也可以用很少的Lanczos ite比得到精确解.本文提出的变分随机重构技术一般允许对任何可计算的多体波函数进行多参数能量优化，包括通用的长程Jastrow因子和任意的位置相关轨道决定因子。该方案进一步提高了计算精度，特别是对于长距离关联函数。
2000-09-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo description of correlated electrons in two-dimensional FeSe
University of Manchester（曼彻斯特大学）；Tohoku University（东北大学）；Center for Advanced Systems Understanding（先进系统理解中心）；Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；TU Dresden（德累斯顿工业大学）
本文通过量子蒙特卡洛方法研究了二维FeSe中电子相关能量，比较了不同几何构型下的相关能量与孤立Fe和Se原子的差异，发现原子贡献主导了相关能量，原子间键合作用影响较小。
2025-09-07 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Variational quantum Monte Carlo calculations for solid surfaces
量子蒙特卡罗方法已被证明可以高精度地预测轻元素和非轻元素的原子和体性质。在这里，我们报告的第一个变分量子蒙特卡罗（VMC）计算固体表面。从有限层几何形状的模拟的边界条件，哈密顿量，包括一个非局部赝势，被铸造在一个层解决的形式和评价与二维Ewald求和技术。确保了对哈密尔顿算子的所有Jelvis贡献的精确消除。多体试验波函数包括一个斯莱特行列式与参数化的本地化轨道和一个Jastrow因子与一个共同的两体项加上一个新的限制项表示进一步的变分自由，以考虑到表面的存在。我们目前的结果为砷化镓的理想（110）表面不同的系统尺寸。利用优化后的试探波函数，我们确定了与固体表面有关的一些性质，以说明VMC技术在充分考虑固体表面多体效应的情况下提供了标准结果。
2000-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excited state optimization for strongly correlated quantum defects using ensemble variational Monte Carlo
Anthony J. Leggett Institute for Condensed Matter Physics, Department of Physics, Grainger College of Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格雷格工程学院物理系安东尼·J·雷格特凝聚态物理研究所）
该研究采用系综变分蒙特卡洛方法优化强关联量子缺陷的激发态波函数，发现PBE0轨道及目标泛函优化可显著影响激发能，强调需优化所有参数以获得准确结果。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonating valence bond pairing energy in graphene by quantum Monte Carlo
University of Manchester（曼彻斯特大学）；Center for Advanced Systems Understanding（先进系统理解中心）；Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；TU Dresden（德累斯顿工业大学）
通过量子蒙特卡洛方法研究石墨烯中的共振价键态，发现系统尺寸影响费米能级附近的单粒子能隙，有限能隙稳定电子配对，配对能约为0.48(1) mHa/atom。
2025-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Electronic Origin of the Volume Collapse in Cerium
铈的α-γ相变的特征在于通过多体Jastrow相关的波函数，它最小化的第一原理标量相对论哈密顿量的变分能量，并包括在一个非微扰的方式的关联效应。我们的变分分析准确地再现了这两个阶段的结构特性，并证明，即使在温度$T=0$ K的系统进行了一级转变，与从头算参数无缝连接到有限的$T$通过实验测量的。我们表明，过渡是一个复杂的电子结构的重排，发挥关键作用的p-f杂化。这项工作揭示的潜在机制可以在许多含铈化合物中，更普遍地在其他f-电子系统中。
2015-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation energy of the paramagnetic electron gas at the thermodynamic limit
本文用变分和扩散量子蒙特卡罗方法计算了中高密度顺磁三维均匀电子气的相关能。基态能量在有限的细胞确定使用斯莱特-Jastrow-回流试验波函数，和有限尺寸的错误被删除使用扭曲平均边界条件和外推的能量每粒子的热力学极限的无限系统的大小。我们在热力学极限下的相关能较低（即，更负，因此更准确的变分原理比以前的结果），并可用于参数化的密度泛函应用于高密度系统。
2023-02-16 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.plasm-ph
A Fixed Universal Determinant is Variationally Complete for Continuum Fermions
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
该研究证明，描述连续费米子的变分完备性最多仅需2个固定通用Slater行列式，无需更多，且广义Slater-Jastrow神经量子态具备变分完备性。
2026-08-17 cond-mat.str-el math-ph math.MP
