Reduced density matrix hybrid approach: An efficient and accurate method for adiabatic and non-adiabatic quantum dynamics
提出了一种计算复杂系统中实时量子动力学的新方法。形式主义是基于系统的环境划分为“核心”和“水库”模式，前者被处理量子力学和后者经典。所提出的方法只需要计算系统的约化密度矩阵平均的量子核心自由度，然后耦合到一个经典的演变水库处理剩余的模式。我们证明了我们的方法，通过将其应用到自旋玻色子问题，使用非相互作用的光点近似治疗系统和核心，和埃克塞特动态治疗水库。由此产生的混合方法对于快速和慢速浴都是准确的，因为它自然地在各自的有效性范围内简化为复合方法。此外，我们的组合方法显示出良好的结果，在中间制度，既不是单独的近似是准确的，并执行同样好的强和弱的系统浴耦合。因此，我们的方法提供了一个准确和有效的方法来计算量子动力学在复杂系统。
2011-10-03 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Double-hybrid density-functional theory with density-based basis-set correction
本研究为基于密度的基组修正（DBBSC）方法应用于双杂化近似提供了理论依据，揭示了耦合常数参数λ与均匀坐标缩放的关系，并通过测试计算验证了该方法能有效加速基组收敛，且忽略缩放是合理近似。
2025-06-23 physics.chem-ph
Benefits of Range-separated Hybrid and Double-Hybrid Functionals for a Large and Diverse Dataset of Reaction Energies and Barrier Heights
为了更好地理解特定化学反应的热化学动力学和机理，准确估计势垒高度（正向和反向）和反应能至关重要。由于反应物和过渡态结构的大尺寸涉及实际的机理研究（例如，酶催化反应），DFT仍然是这种计算的主力。在本文中，我们已经评估了88个密度泛函的性能，用于模拟反应能和势垒高度的一个大的和化学多样的数据集（BH 9）组成的449个有机化学反应。我们已经表明，范围分离的杂化泛函表现优于全球的混合BH9势垒高度和反应能。除了基于PBE的射程分离的非经验双杂化，交换项的射程分离有助于提高势垒高度和反应能的性能。十六参数伯克利双杂交，ωB97M（2），表现出非常好的两个属性。然而，我们的最小经验距离分离的双杂化泛函提供了比ω B97 M（2）的BH 9势垒高度和反应能略好的精度。
2022-07-28 physics.chem-ph
Rigorous formulation of two-parameter double-hybrid density-functionals
提出了Sharkas等人[J.Chem.Phys.134，064113（2011）]的密度缩放双杂交方法的双参数扩展。它是基于一个分数的多determinantal确切的交换显式治疗。与传统的双杂交的连接时，忽略密度标度的相关功能，以及二阶修正的密度。在这种情况下，二阶Møller-Plesset（MP2）相关能的分数ac不一定等于Hartree-Fock交换的分数ax的平方。更具体地说，它表明，ac \leq ax 2，一个条件，传统的半经验双杂交实际上满足。此外，还提出了一种新的计算轨道的方法，该方法比常规方法具有更好的合理性。被称为λ1变体，相应的双杂交近似已经在由H2，N2，Be 2，Mg 2和Ar 2组成的小集合上进行了测试。已经考虑了三种常规双杂交种（B2-PLYP、B2 GP-PLYP和PBE 0-DH）。在某些情况下，用λ1-和常规双杂交获得的势曲线可能显著不同。特别是，对于弱结合的二聚体，λ1变体比常规变体系统地结合更多，这在许多但不是所有情况下都是一种改进。在相关泛函中包括密度标度当然可以显著改变结果。此外，基于部分相互作用系统的优化有效势也可以用来生成适当的轨道。目前正在朝着这些方向开展工作。
2012-01-11 physics.chem-ph
Adding Temperature to the Adiabatic Connection: Hybrid Functionals for Static and Dynamic Correlation
Arnold Sommerfeld Centre for Theoretical Physics, Ludwig-Maximilians-Universität München（路德维希-马克西米利安慕尼黑大学阿诺德·索末菲理论物理中心）；Department of Computer Science, Oslo Metropolitan University（奥斯陆都市大学计算机系）；Department of Physical Chemistry, University of Geneva（日内瓦大学物理化学系）
该研究将绝热连接机制扩展至含温度维度，提出热增强混合泛函，统一i-DMFT与TAO-DFT，经联苯基准测试，为低成本处理静态与动态电子关联提供了系统途径。
2026-10-16 physics.chem-ph quant-ph
Computationally efficient double hybrid density functional theory using dual basis methods
我们研究的应用程序最近开发的双基础方法的头戈登和同事的双杂化密度泛函计算。使用B2-PLYP，B2 GP-PLYP，DSD-BLYP和DSD-PBEP 86密度泛函，我们评估的性能的双基方法计算的构象能量变化的C $_4$ -C $_7$烷烃和S22集的非共价相互作用能。对偶基方法，结合分辨率的身份二阶Møller-Plesset理论，给出的结果与传统的方法在一个大大减少的计算成本非常一致。
2015-03-26 physics.chem-ph
Note on a rigorous derivation of self-consistent double-hybrid functional theory via generalized Kohn-Sham theory and cumulant approximation
University of Science, Vietnam National University（越南国立大学理科大学）；Vietnam National University（越南国立大学）
本文通过广义Kohn-Sham理论和累积近似严格推导了自洽双混合泛函理论，解决了传统双混合泛函中非自洽处理MP2相关性的理论不一致问题。
2026-03-14 physics.chem-ph
Empirical Double-Hybrid Density Functional Theory: A 'Third Way' In Between WFT and DFT
双杂化密度泛函理论可以说位于波函数方法和DFT之间的接缝处：它代表了John P. Perdew的“雅各布斯阶梯”上的第5阶的特殊情况。对于大的和化学上不同的基准，如GMTKN 55，经验的双混合泛函与色散校正可以实现接近波函数方法的精度在成本没有很大不同的混合DFT方法，提供RI-MP2和/或其他MP2加速技术可在电子结构代码。只需要六个或更少的经验参数。对于振动频率，可以实现CCSD和CCSD（T）之间的中间精度，并且其他属性的性能也令人鼓舞。同样，只要静态相关性不太强，有机物反应也可以很好地处理。进一步的前景进行了讨论，包括范围分离和RPA为基础的方法。
2019-12-26 physics.chem-ph
Does GLPT2 Offer Any Actual Benefit Over Conventional HF-MP2 In the Context of Double-Hybrid Density Functionals?
虽然在第五阶“双杂化”泛函中包含非定域相关性肯定是有益的，但人们可能会问，与使用Hartree-Fock参考轨道（在一种多级方案中）相比，在Kohn-Sham（KS）轨道的基础上评估它是否有额外的价值。我们已经研究了一个非常大的和化学多样性的数据集，GMTKN 55这个问题。我们的结论是，KS参考轨道无疑是有益的，但好处并不像人们直观预期的那么大。
2021-11-14 physics.chem-ph
Double-hybrid density-functional theory made rigorous
我们提供了一个严格的推导一类双杂交近似，结合Hartree-Fock交换和二阶Moller-Plesset相关与半局部交换相关密度泛函。这些双混合近似只包含一个经验参数，并使用密度缩放相关能量功能。忽略密度标度会导致标准双杂交近似的单参数版本。我们评估这些双混合动力方案的雾化能量和反应势垒高度的代表性测试集的性能，我们比较其他混合动力近似，包括范围分离的混合动力。我们最好的单参数双杂交近似，称为1DH-BLYP，粗略地再现了标准B2-PLYP或B2 GP-PLYP双杂交近似的两个参数，这表明这些方法不仅在经验上接近于一般化学应用的最佳值，而且在理论上也得到了支持。
2011-02-18 physics.chem-ph physics.comp-ph
Reduced-scaling double hybrid DFT with rapid basis set convergence through localized pair natural orbital F12
根据早期的工作[梅塔，N。马丁，J.M. L.的; J.化学理论计算2022，18，acs.jctc.2c00426]，其示出了如何通过在GLPT 2步骤中使用F12显式相关来避免双杂化密度泛函理论的缓慢基组收敛（二阶Görling-Levy微扰理论），我们在这里证明，对于非常大的和化学多样的GMTKN 55基准套件，并使用B2 GP-PLYP-D3 BJ泛函作为原理证明，该步骤的CPU时间缩放可以使用PNO-L（对自然轨道，局部化）近似来减少（渐近线性化），在精度方面的成本可以忽略不计。
2022-10-01 physics.chem-ph
Oscillator strengths and excited-state couplings for double excitations in time-dependent density functional theory
本文针对含时密度泛函理论中双激发态振子强度缺失问题，推导了修正的非绝热核，可同时准确获得激发能和振子强度，并在Be原子和LiH分子等体系中验证了其优于传统近似的性能。
2023-09-16 physics.chem-ph
Is explicitly correlated double hybrid DFT advantageous for vibrational frequencies?
我们已经研究了F12 geminals上的基组收敛的谐波频率计算使用两个代表性的双杂化密度泛函，即B2 GP-PLYP和revDSD-PBEP 86-D4。就像以前发现的能量[N]。Mehta和J.M. L. Martin，\textit{J. Chem. Theor. Comput.} \textbf{18}，5978- 5991（2022）]，人们看到两个zeta阶跃的加速，使得即使是cc-pVDZ-F12基组也非常接近完全基组（CBS）极限。然而，基组收敛问题并不像能量学那样尖锐，并且与实验谐波频率相比，具有增强三重zeta质量基组的常规轨道计算可以接受地接近CBS极限，并且可以使用分析二阶导数进行。双杂交F12分析导数的有效实现将使F12方法具有吸引力，因为即使是$spd$轨道基组也足够了。对于精确的revDSD-PBEP 86-D4泛函，研究了不同电子结构程序中不同局部相关项（Perdew-Zunger 1981 vs. VWN 5）的作用：虽然两种实现方式之间的能量学和频率的最佳双杂化参数和性能统计略有不同，但这些差异对于实际目的来说并不重要。
2022-12-12 physics.chem-ph
Rationale for a new class of double-hybrid approximations in density-functional theory
我们为Brémond和Adamo引入的一类新的双杂交近似[J. Chem. Phys. 135，024106（2011）]提供了理论基础，该近似将交换相关密度泛函与$ł$加权的Hartree-Fock交换和二阶Møller-Plesset（MP2）相关性结合起来。由$ł^3$加权。我们表明，该双杂交模型可以在由Sharkas等人[J. Chem. Phys. 134，064113（2011）]提出的密度标度双杂交模型的上下文中理解为通过$ł$的线性函数近似密度标度相关泛函$E_c[n_{1/ł}]$，在$ł=0$处的MP2和$ł=1$处的密度泛函近似之间插值。与Perdew-Burke-Ernzerhof密度泛函的数值结果证实了这种双杂交模型的相关性。
2011-08-31 physics.chem-ph physics.comp-ph
Range-separated double-hybrid density-functional theory with coupled-cluster and random-phase approximations
我们构建了距离分离的双杂交方案，结合耦合集群或随机相位近似与密度泛函的基础上的双参数库仑衰减方法的电子-电子相互作用的分解。我们发现，在计算的波函数部分中加入一小部分短程电子-电子相互作用对于涉及具有交换项的随机相位近似的变体的距离分离双杂交方案是全局有益的。即使后者的计划是全球性的准确性，相应的计划只采用二阶M{M}ller-Plesset微扰理论的原子化能量，反应势垒高度，和弱分子间相互作用的小分子，它是更准确的更复杂的情况下的苯二聚体的堆叠配置。本范围分离的双杂交计划采用随机相位近似，因此代表了一个新的成员在家庭的双杂交与最小的双杂交，这可能是有用的一般化学应用。
2019-05-02 physics.chem-ph physics.comp-ph
Double-hybrid density-functional theory with meta-generalized-gradient approximations
我们推广了以前提出的单参数双杂化密度泛函理论[K. Sharkas，J. Toulouse，and A. Savin，J.Chem.Phys.134，064113（2011）]到元广义梯度近似（元GGA）交换相关密度泛函。我们使用Tao-Perdew-Staroverov-Scuseria（TPSS）元GGA泛函构建了单参数双杂交近似的几个变体，并在原子化能量和反应垒高度的测试集上对其进行了测试。最准确的变体使用的密度和动能密度的相关功能的统一坐标标度，并提高了标准的Kohn-Sham TPSS和二阶Moller-Plesset计算。
2014-02-05 physics.chem-ph physics.comp-ph
A general range-separated double-hybrid density-functional theory
本文提出了一种距离分离双混合（RSDH）方案，它是对距离分离混合和双混合方案的推广。该方案始终使用两个参数的库仑衰减方法（CAM）的电子-电子相互作用的分解交换和相关，以结合Hartree-Fock交换和二阶M{\displaystyle M}ller-Plesset（MP2）相关与密度泛函。RSDH方案依赖于一个精确的理论，这是在一些细节。几个半局域近似开发的短程交换相关密度泛函在这个计划中涉及。在找到CAM样分解的两个参数的最佳值后，RSDH方案被证明具有相对较小的基础依赖性，并提供原子化能量，反应势垒高度和弱分子间相互作用全球范围内更准确或可比的范围分离的MP2或标准MP2。RSDH方案代表了一个新的家庭的双杂交与最小的双杂交，这可能是有用的一般化学应用。
2018-04-10 physics.chem-ph physics.comp-ph
SCAN-based hybrid and double-hybrid density functionals from models without fitted parameters
通过将非经验SCAN半局域密度泛函[Sun，Ruzsinszky和Perdew，Phys. Rev. Lett. 115，036402（2015）]在四个现有的混合和双混合模型的基础表达式中，我们提出了一个混合（SCAN 0）和三个双混合（SCAN 0-DH，SCAN-QIDH和SCAN 0 -2）密度泛函，它们不含任何拟合参数。基于SCAN的双杂交泛函在自相互作用和非共价相互作用问题上的性能始终优于其父代SCAN半局部泛函。特别是，SCAN 0 -2，其中包括约79%的Hartree-Fock交换和50%的二阶Moller-Plesset相关性，被证明是可靠准确的非常多样化的应用范围，如热化学，动力学，非共价相互作用，和自相互作用的问题。
2016-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
Double-hybrid density-functional theory applied to molecular crystals
我们测试了一些两个和一个参数的双混合近似的性能，结合半局部交换相关密度泛函与周期性的局部二阶Møller-Plesset（LMP 2）微扰理论，计算晶格能的一组分子晶体：尿素，甲酰胺，氨，和二氧化碳。所有双杂交方法的平均性能优于具有相同泛函的相应Kohn-Sham计算，但通常不优于标准LMP 2。基于PBEsol密度泛函的单参数双杂化近似给出了每个分子的晶格能，精度约为6 kJ/mol，这与LMP 2的精度相似。这一结论在分子二聚体和氰化氢晶体上得到进一步证实。
2014-07-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Non-adiabatic theory of the hydrogen bond. Quantum computation?
氢键通常在夹核近似下描述，其中电子和振动运动被分开考虑。这种方法导致双阱势，有利于质子隧穿。在这项工作中，氢键通过基于非绝热汉密尔顿的形式来描述，其中电子运动和振动运动耦合在一起。准简并与氢键支持这种方法，这是提供一个替代图片的质子隧穿。
2021-12-07 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Study of adiabatic connection in density functional theory with an accurate wavefunction for 2-electron atoms
利用精确的双电子原子半解析波函数，构造了电子-电子（e-e）相互作用强度变化时的外势。使用这个潜在的，我们明确地计算其正离子的能量，并表明，这些系统的电离势保持不变的强度参数的电子-电子相互作用。此外，使用这些系统的总能量作为强度参数的函数，我们提供了一个新的视角到各种混合泛函。
2016-02-17 physics.atm-clus physics.chem-ph
Non-linear and non-empirical double hybrid density functional
本文提出无拟合参数的非线性非经验双杂化泛函 nlane-SCAN，通过绝热连接插值统一弱关联与完全相互作用极限，在能量、反应、非共价作用及键解离等基准上显著提升预测精度。
2025-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Range-separated double-hybrid density-functional theory applied to periodic systems
量子化学方法利用密度泛函近似的短程电子-电子相互作用和二阶M{numer}ller-Plesset（MP2）微扰理论的长程电子-电子相互作用已实施的周期性系统使用高斯型基函数和本地相关框架。这些范围分离的双杂交的性能已经基准上的一组重要的系统，包括稀有气体，分子，离子和共价晶体。还测试了用于远程部分的自旋分量缩放MP2的使用。结果表明，通常用于分子体系的距离分离参数值$μ$ = 0.5玻尔^{--1}对固体也是一个合理的选择。总的来说，这些范围分离的双杂交提供了一个良好的准确度，结合能使用的基础集，如中等大小的cc-pVDZ和aug-cc-pVDZ。
2015-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
Seeking for reliable double-hybrid density functionals without fitting parameters: The PBE0-2 functional
在不使用任何经验拟合实验或高水平从头算数据的情况下，我们提出了一个双杂化密度泛函近似的交换相关能量，结合精确的Hartree-Fock交换和二阶Moller-Plesset（MP2）相关与Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）功能。这种功能，表示为PBE 0 -2，被证明是准确的广泛的应用，与其他泛函和从头MP2方法相比。常规密度泛函近似的定性故障，如自相互作用误差和非共价相互作用误差，显着减少PBE 0 -2。
2012-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
