Benchmark calculations for reduced density-matrix functional theory
约化密度矩阵泛函理论（RDMFT）是研究电子关联问题的一种新方法。像标准的密度泛函理论一样，它包含一个未知的交换相关泛函，在过去的几年里已经提出了几个近似。在这篇文章中，我们基准的一些这些泛函在一个扩展的一组分子的总能量和原子化能量。我们的研究结果表明，最新的RDMFT泛函给出了非常令人满意的结果相比，更涉及量子化学和密度泛函方法。
2008-01-22 physics.chem-ph
Quantum-Electrodynamical Time-Dependent Density Functional Theory Description of Molecules Interacting with Light
Vanderbilt University（范德堡大学）；Austin Peay State University（奥斯汀皮尤州立大学）
该研究利用量子电动力学时间依赖密度泛函理论，探讨分子在光场耦合下的相互作用机制，揭示了腔模耦合对远距离分子激发的相干影响。
2026-01-20 physics.chem-ph
On the Geometric Potential and the Relationship between the Exact Electron Factorization and Density Functional Theory
对于多电子体系，精确单电子理论有不同的方法，精确电子因式分解（EEF）就是其中之一。在EEF中，构造了一个电子在其他电子环境中的薛定谔方程。环境提供了出现在这个方程中的势：一个标量势$v^{\rm H}$代表环境的能量，另一个标量势$v^{\rm G}$以及一个具有几何意义的矢量势。通过用无相互作用的Kohn-Sham（KS）体系代替相互作用的多电子体系，我们展示了EEF与密度泛函理论的关系，并解释了Hartree交换关联势和Pauli势.特别是，我们表明，从EEF的观点，泡利势并不代表费米子和玻色子之间的差异非相互作用系统，但它对应于$v^{\rm G}$和部分$v^{\rm H}$（费米子）KS系统。然后，我们详细研究了$v^{\rm G}$的含义：它的几何起源作为衡量环境变化的度量。此外，它的行为的一个简单的模型的同质和heteronucler双原子的研究和解释的帮助下，一个两态模型。通过这种方式，我们提供了一个物理解释的EEF和DFT中出现的单电子势。
2021-11-18 physics.chem-ph
Derivation of the Supermolecular Interaction Energy from the Monomer Densities in the Density Functional Theory
从单体密度出发，严格推导了二聚体的密度泛函理论相互作用能。为此，超分子能量双功能的制定方面的相互正交组的轨道的组成单体。通过Pauli阻塞方法，在Kohn-Sham方程的解中保持正交条件。该方法的数值实现提供了相互作用能同意从标准的超分子计算中得到的误差小于0.1%的三个示例泛函：Slater狄拉克，PBE 0和B3 LYP，和两个模型范德华二聚体：Ne 2和（C2 H4）2，和两个模型氢键复合物：（HF）2和（NH3）2。
2010-01-14 physics.chem-ph
A Simple Generalized Gradient Approximation for the Non-interacting Kinetic Energy Density Functional
一个简单的，新颖的，非经验的，基于约束的无轨道广义梯度近似（GGA）的非相互作用的动能密度泛函的同时，说明应用。本文的创新之处在于将基于约束的构造方法与平面波基\it ab initio}分子动力学中的赝势的赝密度的基本性质相适应。这与限制到性质上不同的加藤尖点条件密度形成对比。新泛函中的单个参数通过满足泡利势正性约束的赝原子密度进行标定。在简单金属和半导体的静态晶格测试中，新的LKT泛函优于以前最好的基于约束的GGA泛函VT 84 F（Phys.\修订版本\ B \textbf{88}，161108（R）（2013））通常优于最近提出的元GGA，与参数化的两点泛函具有合理的竞争力，并且基本上更快。
2018-06-22 physics.chem-ph
Conditions for describing triplet states in reduced density matrix functional theory
我们考虑了单体约化密度矩阵（1RDM）对应于两电子系统三重态波函数的必要条件。这些条件涉及占据数，并且对于高自旋投影、$S_z=\pm 1$和$S_z=0$投影是不同的。因此，它们可以用来测试近似1RDM泛函是否为两个投影产生相同的能量。我们采用这些条件在约化密度矩阵泛函理论计算的三重态激发的两个电子系统。此外，我们还提出，通过限制活性空间，这些条件可用于计算两个以上电子的体系的三重态。我们评估这一程序在计算几个原子和分子系统。我们表明，质量的最佳1RDM提高了应用条件，在所有的情况下，我们研究。
2016-05-26 physics.chem-ph
Density Functional Theory Approach to Noncovalent Interactions via Interacting Monomer Densities
最近提出的“DFT+色散”处理（Rajchel等人，物理学评论快报，2010，104，163001）进行了详细描述，并通过更多的示例进行了说明。该形式主义推导出无色散密度泛函理论（DFT）相互作用能，并将其与来自单独DFT计算的色散能相结合。它包括通过泡利封锁技术的不相容原理约束的DFT单体的自洽极化。在单体内，应使用完全的交换相关势，但在它们之间，只有精确的交换起作用。从稀有气体二聚体到氢键再到π电子相互作用的广泛的分子复合物的应用与基准值表现出良好的一致性。
2010-07-13 physics.chem-ph
Reduced Density Matrix Functional Theory Across Molecules and Periodic Systems: Screening and Coupled Optimization
Nankai University（南开大学）
本研究开发了周期体系的RDMFT耦合优化实现，结合短程筛选得到可迁移泛函，提升了优化效率与能量精度，其性能优于半局域和杂化密度泛函。
2026-08-04 physics.chem-ph
Ionization potentials and electron affinities from reduced density matrix functional theory
在S. Sharma \emph{et al.}，（arxiv.org：arxiv：0912.1118），与自然轨道相关的单电子谱被定义为总能量相对于感兴趣轨道半填充时的占据数的导数。这个想法使用适当的泛函相当准确地再现了各种周期系统的频带。在目前的工作中，我们应用这种近似的计算电离势和电子亲和势的分子系统中使用各种泛函内的约化密度矩阵泛函理论。我们表明，这种近似是非常成功的，在一般情况下，特别是对于某些泛函，它比直接确定的电离势和电子亲合势，通过计算的正离子和负离子分别执行更好。其原因被确定为不准确，所产生的不同处理的开放和封闭的壳系统。
2012-03-02 physics.chem-ph
Local reduced-density-matrix-functional theory: Incorporating static correlation effects in Kohn-Sham equations
我们提出了一种新的方案，使约化密度矩阵泛函理论（RDMFT）的领域的密度泛函理论（DFT），保持准确的密度泛函描述在平衡状态下，同时准确地纳入静态和左右关联效应的分子，并保持良好的计算性能的DFT为基础的计划。关键是放松了局部势是能量对密度的函数导数的要求。相反，我们建议限制搜索的近似自然轨道在一个域中，这些轨道是本征函数的一个单粒子哈密顿与当地的有效潜力。这样，分数自然占据数被容纳到科恩-沙姆方程中，允许在不破坏自旋对称性的情况下描述分子解离。此外，我们的计划提供了一个自然的方式来连接的能量本征值谱的近似自然轨道和这个频谱被发现准确地代表原子和小分子的电离势。
2014-09-17 physics.chem-ph
Universal lower bounds on the kinetic energy of electronic systems with noncollinear magnetism
电子系统中非共线磁性的分布提供了有关动能和某些动能密度的信息。考虑了与薛定谔-泡利哈密顿量有关的两种不同的处处正的动力学密度。对于由单个泡利旋量描述的单电子系统，电子密度、自旋密度和电流密度完全决定了这些动能密度。对于多电子系统，证明了动能密度的下界。这些结果推广了von Weizsäcker的一个下界，该下界仅基于电子密度，在密度泛函理论中起着重要作用。这些结果在密度泛函理论的扩展中有应用，该理论将非共线的自旋密度和电流密度结合起来。
2018-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Quasi-particle energy spectra in local reduced density matrix functional theory
最近，我们介绍了（e-print arXiv：1407.7128）{\em局部约化密度矩阵泛函理论}（局部RDMFT），这是一种能够将静态相关效应纳入Kohn-Sham方程的理论方案。在这里，我们将局部RDMFT应用于相对较大尺寸的分子系统，作为从具有局部有效势的单粒子哈密顿量的本征值谱预测单电子性质的计算效率和准确性的证明。我们在分子体系的光电子能谱和C $_{20}$同位素的相对稳定性方面给出了令人鼓舞的结果。此外，我们提出了一个建模的分数occupational作为轨道能量的函数，进一步提高了效率的方法，适用于大型系统和固体。
2014-10-21 physics.chem-ph
Combining pair-density functional theory and variational two-electron reduced-density matrix methods
通过对活性空间双电子约化密度矩阵（2-RDM）的变分优化，可以以多项式代价实现完整的活性空间自洽场（CASSCF）计算。与传统的CASSCF方法一样，变分2-RDM（v2 RDM）驱动的CASSCF捕获了活性空间中的非动态电子关联，但它缺乏对剩余动态关联效应的描述。这样的效果可以通过v2 RDM-CASSCF和上对密度泛函理论（PDFT）的组合来建模。由此产生的v2 RDM-CASSCF-PDFT方法提供了一个计算成本低廉的框架，用于描述多构型和强相关系统中的静态和动态相关效应。顶部对密度泛函可以通过v2 RDM-CASSCF参考密度的转换从熟悉的Kohn-Sham交换相关（XC）密度泛函导出[Li Manni等人，J.化学理论计算10，3669-3680（2014）]。翻译和完全翻译的几个常见的XC泛函的顶部PDFT版本适用于势能曲线的N2，H2O，CN-，以及单重态/三重态能量分裂的线性多并苯系列。利用v2 RDM-CASSCF-PDFT和翻译的PBE功能，一个无限长的并苯分子的单重态/三重态能量分裂估计为4.87千卡/摩尔。
2018-12-07 physics.chem-ph
Hydrogen bonding in the protic ionic liquid triethylammonium nitrate explored by density functional tight binding simulations
基于密度泛函的紧束缚（DFTB）方法对氢键动力学和红外光谱的描述的适用性针对示例性质子离子液体硝酸三乙铵而解决。在气相和液相中的质子转移的势能曲线被证明是可比的高级别耦合集群理论在热可访问的范围内的键长。几何相关性的氢键动力学进行了分析的集群的六个离子对。比较DFTB和常规DFT数据进一步支持DFTB方法的可靠性。因此，DFTB批量模拟进行量化的程度的几何相关性的鲍林的键级模型。此外，红外（IR）吸收光谱获得和分析，重点放在在NH-伸缩和远红外氢键范围内的氢键的签名。
2016-10-26 physics.chem-ph
2D-Block Geminals: a non 1-orthogonal and non 0-seniority model with reduced computational complexity
本文提出了一种新的孪积波函数方法，其中孪积既不要求强正交，也不要求零年资。相反，我们引入了较弱的正交性约束之间的双子显着降低了计算工作量，而不牺牲的不可分割的电子。也就是说，对应于孪矩阵的电子对是不能完全区分的，它们的乘积仍然需要根据泡利原理进行反对称化，以形成一个\textit{bona fide}电子波函数。在最简单的非平凡模型中，一组解由块对角矩阵给出，其中每个块的大小为2x2，并且由泡利矩阵或归一化对角矩阵组成，乘以要优化的复杂参数。利用这种简化的对偶矩阵，计算量子可观测量矩阵元的项数大大减少。的原则证明的报告，并证实，ananterior是更准确的比强正交的双子产品，同时保持计算负担得起的。
2023-01-06 math-ph math.MP physics.chem-ph
Reduced-density-matrix-based ab initio cavity quantum electrodynamics
发展了一种基于约化密度矩阵（RDM）的{ \em ab initio}腔量子电动力学（QED）方法。的Pauli-Fierz哈密顿量的期望值表示在一个和两个身体的电子和光子的RDM，这些RDM的元素直接在多项式时间内优化的半定规划技术，没有知识的完整的波函数。QED概括的重要合奏$N$ -representability条件推导和执行在这个过程中。由此产生的方法适用于经典的基态强电子相关问题的描述，增强了超强光物质耦合的存在。首先，我们评估腔诱导的线性oligoacene系列的单重态-三重态能隙的变化;对于七并苯分子，当分子沿腔模偏振轴排列时，该能隙可以改变多达1.9千卡/摩尔$^{-1}$（或15\%）。我们还探讨了线性氢链中的金属-绝缘体转变，并证明了强的电子-光子相互作用增加了这些系统的绝缘特性下考虑的所有耦合强度。
2022-10-26 physics.chem-ph
Empirical Functionals for Reduced Density Matrix Functional Theory
我们提出了完全经验的交换相关泛函内使用约化密度矩阵泛函理论（RDMFT）。这些是流行的J-K形式，其中占据数乘以福克轨道项的函数被写为帕德近似。Pade的系数针对8个分子的测试集进行优化，然后针对35个分子的更大集合进行细化。尝试了两种不同的方法，要么保留自相互作用项，要么将其明确地从泛函中删除。这样得到的泛函涉及很少的参数，但能够优于其他RDMFT泛函，产生的相关能量，平均而言，甚至略优于Moeller-Plesset MP2理论。
2008-01-22 physics.chem-ph physics.comp-ph
Reduced Density Matrix Functional Theory And A Reduced Formulation Of Density Functional Theory
本文提出了一种简化解密度矩阵功能理论的数学框架，通过严格定义简化解密度矩阵的对角线，改进了Lieb在DFT上的结果，适用于多种模型。
2026-01-03 math-ph math.MP physics.chem-ph
Unity of Kohn-Sham Density Functional Theory and Reduced Density Matrix Functional Theory
本文提出了一种统一Kohn-Sham（KS）密度泛函理论（DFT）和约化密度矩阵泛函理论（RDMFT）两个独立理论框架的理论。将KS轨道推广到超复数系统导致了超复数KS（HCKS）理论，它将KS-DFT中密度的搜索空间扩展到与RDMFT中具有分数占据的自然自旋轨道等价的空间。因此，HCKS是能够捕捉多参考性质的强相关性，通过动态变化的分数职业。此外，HCKS的潜力，以克服KS的基本限制验证系统具有很强的相关性，包括过渡金属原子。HCKS作为实现DFT的一种有前途的替代方案，为DFT的发展和应用开辟了新的可能性。
2021-01-31 physics.chem-ph quant-ph
Relativistic reduced density matrix functional theory
作为一种有效描述相对论量子世界中关联效应的新方法，我们提出了约化密度矩阵泛函理论，其中的关键量是一阶约化密度矩阵（1-RDM）.在这项工作中，我们首先介绍的理论基础，以扩大这一理论的适用性相对论域。然后，使用所谓的无对（np）近似，我们到达一个近似处理的相对论效应，通过专注于电子波函数和忽略明确的贡献，从正电子。在np近似下，理论变得类似于非相对论的情况，只有描述电子-电子相互作用的1-RDM泛函未知。这就需要构造函数近似，因此我们也给出了在非相对论背景下使用的一些常见RDMFT近似的相对论版本，并讨论了它们的性质
2022-05-04 physics.chem-ph quant-ph
An alternative derivation of orbital-free density functional theory
聚合物自洽场论技术被用来推导量子密度泛函理论，而不使用密度泛函理论的定理。相反，自由能是从一个配分函数得到的，这个配分函数是直接从一个哈密顿量构造的，所以原则上，这些结果在有限温度下是有效的。主要的控制方程被发现是一组修改的扩散方程，和自洽的方程组是本质上相同的环状聚合物系统。在适当的条件下，该方程与Kohn-Sham密度泛函理论等价，并可还原为经典的密度泛函理论.所得到的非相互作用动能泛函在原则上是精确的，但除了交换相关近似外，还受到通常的泡利不相容原理的无轨道近似的影响。使用聚合物自洽场论的谱方法求解方程，该方法允许对与求解单个扩散方程相同的计算成本来评估修改后的扩散方程组。一个简单的交换相关功能的选择，连同壳结构为基础的泡利势，为了比较系综平均电子密度的几个孤立的原子系统，已知的文献结果。该协议是优秀的，证明替代形式主义和数值方法。考虑扩散方程中与温度相关的类时参数具有维度意义，因此将点状量子粒子描绘为高维热空间中的非局部聚合物状线，从而提供了一些推测。从这个角度考虑的双缝实验推测，提供相当于哥本哈根解释的结果。
2022-11-20 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Avoiding the 4-index transformation in one-body reduced density matrix functional calculations for separable functionals
单体约化密度矩阵（1 RDM）泛函理论的一个主要计算瓶颈是近似1 RDM泛函及其导数的计算。原因是更高级的近似泛函几乎完全定义在自然轨道基中，因此双电子积分的4指数变换似乎是不可避免的。我将证明，这是不是这种情况下，所谓的可分离泛函可以更有效地评估，即只有在立方成本的基础大小。由于大多数近似泛函实际上是可分离的，这种新算法是一个重要的发展，使1 RDM功能理论计算的大型电子系统是可行的。
2016-02-10 cond-mat.other physics.chem-ph physics.comp-ph
How Electronic Dynamics with Pauli Exclusion Produces Fermi-Dirac Statistics
重要的是，任何动力学方法在很长一段时间内都要接近正确的种群分布。本文导出了电子与熔池接触的单体约化密度矩阵动力学。我们得到了一个显着的运动方程，它表明，为了达到平衡，电子跃迁的速率依赖于密度矩阵。即使浴驱动电子向玻尔兹曼分布，在我们的运动方程中的空穴阻挡因子导致电子布居弛豫到费米-狄拉克分布。这些因素是一个古老的概念，但我们展示了它们如何可以导出与时间相关的微扰理论相结合，并扩展正常订购Mukherjee和Kutzelnigg。由此产生的非平衡动力学方程将通常的雷德菲尔德理论推广到多电子系统，同时确保轨道占据保持在0和1之间。在我们方程的数值应用中，我们表明，由于阻塞效应，分子的弛豫速率不是常数。模型原子链的其他应用程序也提出了突出治疗失相和松弛的重要性。最后，我们展示了如何浴局部化的电子密度矩阵。
2015-01-15 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Benchmarking and contrasting exchange-correlation functional differences in response to static correlation in unrestricted Kohn-Sham and a hybrid 1-electron reduced density matrix functional theory
本文系统基准测试了近200种LibXC交换关联泛函在混合KS-DFT与1-RDMFT框架中的表现，并与无限制KS-DFT对比，确定了最佳泛函并揭示了不同泛函对强关联的响应趋势。
2025-04-10 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Combining density based dynamical correlation with a reduced density matrix strong correlation description
提出了一种结合密度和一阶约化密度矩阵（1 RDM）的泛函方法，用于计算分子多键离解的势能曲线。它的1 RDM功能的一部分，对密度泛函，有效地近似从头算对密度的完整的活性空间自洽场（CASSCF）方法。采用相应的顶对密度泛函近似，对密度泛函理论（DFT）中的一个关联泛函进行了双计数校正。用扩展的Löwdin-Shull（ELS）1 RDM泛函（含色散修正和多键修正）和ELS-DM修正DFT方法计算了N_2、H_2O和H_2CO分子中多键离解的PEC.此外，通过附加M修正，ELS-DM的DFT+M能很好地再现Lie和Clementi提出的N_2分子的PEC.
2020-07-06 physics.chem-ph quant-ph
Density Functional Theory Transformed into a One-electron Reduced Density Matrix Functional Theory for the Capture of Static Correlation
密度泛函理论（DFT）是现代计算化学中应用最广泛的方法，但它不能准确描述强关联体系的电子结构。在这里，我们表明，DFT可以正式和实际转化为一个电子约化密度矩阵（1-RDM）泛函理论，它可以解决DFT的局限性，同时保持良好的计算缩放相比，基于波函数的方法。除了放松动能项中对1-RDM的幂等性限制外，我们还在DFT的基于密度的交换相关泛函中增加了一个基于二次1-RDM的项。我们的方法，我们实现了二次半定规划在DFT的计算缩放$O(r^{3})$，产生了实质性的改进，比传统的DFT在静态相关的化学结构和过程，如单线双自由基和键离解的描述。
2022-01-11 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Implications of the unitary invariance and symmetry restrictions on the development of proper approximate one-body reduced density matrix functionals
在单体约化密度矩阵（1 RDM）泛函理论的许多近似泛函中，自然轨道表象下的近似二体约化密度矩阵（2 RDM）仅依赖于自然占据数.在Phys. Rev. A 92，012520（2015）中，Wang和Knowles通过引入两种不同的H $_4$几何形状，具有相同的自然占有数，但不同的2 RDM，开始讨论这种简化在多大程度上是有效的。Gritsenko认为，这种特征是由于对称性[Phys. Rev. A 97，026501（2018）]。本文的工作旨在对以下几点的讨论作出贡献：1）与其说泛泛函依赖于对称性，不如说泛泛函是对称性限制的变体; 2）简并NOs的么正不变性会导致2 RDM元的大偏差，特别是NOs的相位; 3）对Wang和Knowles所考虑的H $_4$几何构造了近似1 RDM泛函，其结构可作为构造近似1 RDM泛函的指导.
2020-11-01 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Time-dependent density-functional and reduced density-matrix methods for few electrons: Exact versus adiabatic approximations
为了解决电子相关性的线性和非线性响应制度的相互作用的多电子系统暴露于随时间变化的外场的影响，我们研究了一维（1D）系统中的相互作用的问题，正是通过利用映射的1D $N$ -电子问题到一个$N$ -维单电子问题。我们分析了最近导出的1D局域密度近似的性能，以及这些系统的精确交换轨道泛函。我们表明，与外部共振激光场的相互作用显示拉比振荡，这是由于在绝热近似中缺乏记忆失谐。为了研究静态相关性发挥作用的情况下，我们考虑与减少的单体密度矩阵的自然占领数的时间演化。这些研究揭示了含时密度泛函理论和密度矩阵泛函理论中交换泛函和关联泛函的非定域性和时间依赖性。
2011-08-16 cond-mat.other physics.chem-ph
One-body reduced density-matrix functional theory for the canonical ensemble
在有限基组中建立了高温下正则系综的单体约化密度矩阵泛函理论。包含温度保证了泛泛函的可微性，因为它占据了所有的态，并且不完全占据费米子系统中的态。我们利用泛泛函的凸性和位势到1 RDM映射的可逆性证明了次梯度只包含一个等价于可微的元素。这使我们能够表明，所有具有纯分数占用数谱（$0 < n_i < 1 \; \forall_i$）的1 RDM是唯一的$v$ -可表示的常数。
2023-01-31 cond-mat.other math-ph math.MP
Relating the pure and ensemble density matrix functional
约化密度矩阵泛函理论（RDMFT）中的一个重要定理表明，泛纯泛函和泛系综泛函在它们的纯N-可表示单矩阵的公共域上是一致的.我们反驳这一点，通过全面分析的几何图片基础利维的约束搜索。此外，我们还证明了系综泛函是纯泛函的下凸包络。特别值得注意的是，纯泛函甚至在其自身的纯N-可表示的单矩阵域之外也决定了系综泛函。从一般的角度来看，这表明，放松纯RDMFT系综RDMFT不一定规避的复杂性的单体纯N-可表示性条件（广义泡利约束）。相反，复杂性可以简单地从纯N-可表示的一矩阵的底层空间转移到泛一矩阵泛函的结构。
2018-12-21 math-ph math.MP physics.chem-ph
Extending Nonlocal Kinetic Energy Density Functionals to Isolated Systems via a Density-Functional-Dependent Kernel
HEDPS, CAPT, School of Physics and School of Mechanics and Engineering Science, Peking University（北京大学物理学院与工程力学系）
本文通过构建密度泛函依赖的核，解决了非本地动能密度泛函在孤立系统中的不稳定性问题，提升了计算效率和精度。
2026-03-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Approximate energy functionals for one-body reduced density matrix functional theory from many-body perturbation theory
We develop a systematic approach to construct energy functionals of the one-particle reduced density matrix (1RDM) for equilibrium systems at finite temperature. The starting point of our formulation is the grand potential $Ω[\mathbf{G}]$ regarded as variational functional of the Green's function $G$ based on diagrammatic many-body perturbation theory and for which we consider either the Klein or Luttinger-Ward form. By restricting the input Green's function to be one-to-one related to a set on one-particle reduced density matrices (1RDM) this functional becomes a functional of the 1RDM. To es…
2018-07-03 cond-mat.other cond-mat.str-el physics.chem-ph
Invertibility of retarded response functions for Laplace transformable potentials: application to one-body reduced density matrix functional theory
本文给出了任意响应函数可逆性的一个定理，条件是：响应函数的时间依赖性是Laplace可变换的，初始态是基态，尽管它可能是简并的。这一定理为含时线性响应体系中的所有密度泛函理论提供了严格的基础。特别是对于含时单体约化密度矩阵（1RDM）泛函理论，这是向前迈出的重要一步，因为目前缺乏坚实的基础。该定理对于非简并情形下的静态响应函数同样有效，因此可以用来刻画相应的类密度泛函理论的基态版本中势的唯一性。这样一种对基态1RDM泛函理论中非定域势唯一性的分类，几十年来一直缺乏。借助于本文提出的可逆性定理，首次对1RDM泛函理论中非定域势的非唯一性给出了一个完整的分类。
2015-08-04 cond-mat.other physics.atom-ph physics.chem-ph
Extracting Many-Body Quantum Resources within One-Body Reduced Density Matrix Functional Theory
Pitaevskii BEC Center, CNR-INO and Dipartimento di Fisica, Università di Trento（彭达夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心，意大利国家研究委员会无机研究所和特伦托大学物理系）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Institute of Physics, Faculty of Physics, Astronomy and Informatics, Nicolaus Copernicus University in Toruń（尼古拉·哥白尼大学托伦分校物理、天文学和信息学院物理研究所）
本文提出了一种基于单体约化密度矩阵功能理论的新方法，用于计算量子多体系统的量子 Fisher 信息，为该领域提供了新的理论工具和计算框架。
2026-02-06 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Reduced density matrix functional theory from an ab initio seniority-zero wave function: Exact and approximate formulations along adiabatic connection paths
目前，人们对基于资历概念的新层次方法的发展越来越感兴趣，该概念最近在量子化学中引入。尽管这些方法的巨大潜力，在一个单一的和原则上准确的方法内的动态和静态相关效应的准确描述仍然是一个挑战。在这项工作中，我们提出了一种替代配方的约化密度矩阵泛函理论（RDMFT）的（单电子约化）密度矩阵被映射到从头算的资深零波函数。在这个理论中，精确的自然轨道和它们的占位是从有效的零优先计算自洽地确定的。后者涉及到一个通用的高年资密度矩阵功能的绝热连接（AC）公式的推导和实施的特定约束下，相关的密度矩阵。明显的曲率（约束）AC被积函数，这是在原型氢链和氦二聚体的数值观察，表明在二阶微扰理论的描述较高的资历相关性是不够的，在这种情况下。沿着AC应用多个线性插值或通过Padé逼近将二阶扰动理论连接到全年资处理是更好的策略。这些信息预计将作为指导，在未来的设计更高的资历密度矩阵函数近似。
2022-08-12 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
The Van der Waals interaction of the hydrogen molecule - an exact local energy density functional
我们证明了氢分子的范德华相互作用和所有色散相互作用由W”= -{A/R^6}-{B/R^8}-{C/R^10}-.给出，其中R是核间距，都是完全可溶的。常数A=6.4990267...，B=124.3990835 ...而C=1135.2140398... (in Hartree单位）首先由Pauling和Beach（PB）[1]使用线性变分方法近似获得，可以证明通过我们的精确解可以获得任何所需的精度。此外，我们将表明，一个本地能量密度功能可以得到，其变分解决rederived这个问题的精确解。这明确地表明，一个静态的局部密度泛函理论存在于这个系统。最后，我们的评论推广到其他氢系统的方法，也氦。
1999-11-26 cond-mat.str-el physics.atm-clus physics.chem-ph
One-body reduced density-matrix functional theory in finite basis sets at elevated temperatures
在这篇综述中，我们提供了一个严格的和自包含的介绍一体化约化密度矩阵（1RDM）功能理论。我们这样做的情况下，一个有限的基集，其中密度泛函理论（DFT）隐含地成为一个1RDM功能的理论。为了避免非唯一性问题，我们考虑的情况下，费米和玻色子系统在高温和可变粒子数，即一个巨正则系综。对于费米子的情况下，Fock空间是有限维的，由于泡利原理，我们可以提供一个严格的1RDM泛函理论相对简单。对于玻色子情形，任意多个粒子可以占据一个状态，福克空间是无限维的，数学上的微妙之处（不是每个厄米哈密顿量都是自伴的，期望值可以变成无穷大，也不是每个自伴哈密顿量都有吉布斯态）使得有必要对允许的哈密顿量和外部非定域势施加限制。对于玻色子相互作用的简单条件，可以建立严格的1RDM泛函理论，其中我们利用了由于有限的单粒子空间所有1RDM都是有限维的事实。我们还讨论了所产生的问题，从1RDM功能理论以及DFT制定了一个无限维的单粒子空间。
2019-02-01 cond-mat.other math-ph math.MP
Gaussian Basis Functions for a Polymer Self-Consistent Field Theory of Atoms
Department of Physics & Astronomy, University of Waterloo（滑铁卢大学物理与天文系）；Waterloo Institute for Nanotechnology, University of Waterloo（滑铁卢纳米技术研究所，滑铁卢大学）
本文提出了一种基于高斯基函数的聚合物自洽场理论，用于计算原子的结合能和电子密度，并探讨了泡利不相容原理及量子动能校正的实现。
2022-09-10 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph physics.chem-ph
