Density matrix theory in real space of exchange and correlation energies for organic $π$ electronic systems
由于公式（46）中的错误，本文已被作者撤回。
2012-11-06 cond-mat.str-el physics.chem-ph
GFCCLib: Scalable and Efficient Coupled-Cluster Green's Function Library for Accurately Tackling Many Body Electronic Structure Problems
耦合团簇格林函数（GFCC）计算由于能够从多体的角度系统地研究分子和材料的电子结构问题，近年来受到了广泛的关注。然而，科学计算集群上的GFCC计算通常受到复杂空间中昂贵的高维张量收缩、昂贵的进程间通信和严重的负载不平衡的影响，这限制了它在处理电子结构问题中的常规使用。在这里，我们提出了一个数值库原型，是专门为大规模GFCC计算。该库的设计集中在系统优化的计算策略，以提高其可扩展性和效率。通过在远程巨型计算集群上运行GFCC计算的相关分析，证明了该库的性能。该库的能力是突出的计算宽近价带的富勒烯C60分子的第一次在GFCCSD水平，表现出良好的协议与实验光谱。
2021-03-19 physics.chem-ph
Elucidating the role of hydrogen bonding in the optical spectroscopy of the solvated green fluorescent protein chromophore: using machine learning to establish the importance of high-level electronic structure
本文利用迁移学习仅用400次高阶计算构建机器学习模型，准确预测溶液中发色团激发能，并证明EOM-CCSD嵌入DFT溶剂描述能正确捕捉绿色荧光蛋白发色团在水中的光谱，揭示氢键与电场耦合的关键作用。
2023-05-26 cond-mat.dis-nn physics.chem-ph
Ab-initio Green's Functions Calculations of Atoms
采用Faddeev无规相位近似（FRPA）方法计算了简单原子的基态能和电离能。第一，电离能同意与实验在~10 mH或less. Calculation水平具有类似的精度，预计提供所需的信息，发展拟议的准粒子DFT方法。
2009-01-13 nucl-th physics.chem-ph
Tight-binding 'dihedral orbitals' approach to electronic communicability in macromolecular chains
引入了分子链二面角的电子轨道。定义了一个基于二面角轨道的紧束缚哈密顿量。这产生了链的两个二面角之间的格林函数。它揭示了格林函数，我们称之为电子连通性，是有用的，在区分不同类型的构象和二级结构的蛋白质分子。
2009-05-26 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Solvent effects on optical excitations of poly para phenylene ethynylene studied by QM/MM simulations based on Many-Body Green's Functions Theory
采用QM/MM方法，结合$GW$近似下的多体格林函数理论和具有极化力场模型的Bethe-Salpeter方程，研究了聚对苯撑乙炔（poly-PPE）稀溶液中的电子激发.用壬基侧链官能化的长度最多为7.5nm（10个重复单元）的低聚物分别在甲苯和水中溶剂化。在使用原子分子动力学（MD）平衡之后，系统被划分成嵌入经典（侧链和溶剂）环境中的量子区域（主链）。通过自洽求解耦合QM/MM体系，计算了其光吸收特性，并特别考虑了溶剂的影响。该模型允许区分低聚物构象的溶剂化诱导的影响，从相关的局部电场和极化的电子效应。据发现，电子环境的贡献是可以忽略不计的共轭PPE的构象动力学相比。电子空穴波函数的分析揭示了能量的敏感性和本地化特性的激发态弯曲的低聚物的整体构象，而不是相对的苯环沿骨干。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Machine Learning Many-Body Green's Functions for Molecular Excitation Spectra
本文提出用核岭回归在对称性适配基组下预测分子自能矩阵元素，从而高效获得多体格林函数、态密度和准粒子能量，并在QM7/QM9及更大有机分子上验证了其高数据效率和可迁移性。
2023-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Many-body Green's function study of coumarins for dye-sensitized solar cells
我们研究内的多体格林函数$GW$和Bethe-Salpeter形式主义的激发能的几个香豆素染料提出作为一个有效的替代钌配合物的染料敏化太阳能电池。由于它们的内部供体-受体结构，这些发色团呈现出低激发态，显示出强的分子内电荷转移特性。我们发现，结合$GW$和贝特-萨尔彼得计算导致电荷转移激发能和振子强度与参考范围分离的功能研究或耦合簇计算非常一致。目前的研究结果证实了这一系列的方法来准确地描述Frenkel和电荷转移光激发在扩展和有限尺寸的系统，没有任何系统相关的可调参数的能力，铺平了道路的染料敏化半导体表面的研究。
2012-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electronic Excitations in Complex Molecular Environments: Many-Body Green's Functions Theory in VOTCA-XTP
在开源软件VOTCA-XTP中实现了GW近似下的多体格林函数理论和Bethe-Salpeter方程（BSE），旨在计算复杂分子环境中的电子激发态。该程序以高斯型原子轨道为基础，利用分辨识别技术，专门针对非周期系统设计。小分子参考集的应用程序成功地验证了方法及其实施的各种激发类型，覆盖能量范围从2-8 eV的单分子。此外，将每个GW-BSE计算嵌入到通常从分子动力学获得的原子分辨的环境中，考虑了源自局部场和极化的效应。使用含水的DNA作为一个原型系统，在这个GW-BSE/MM设置的区域之间的静电耦合的不同水平的证明。特别注意的是电荷转移（CT）激发腺嘌呤碱基对。研究发现，它们的能量对特定的环境和极化效应极为敏感。计算的CT激发能的红移相比，在真空中处理的碱基二聚体是1 eV的顺序，这符合预期的实验数据。预测的最低CT能量低于单个核碱基激发的能量，表明这种UV激发态初始（快速）衰减成双核碱基CT激子的可能性。结果表明，VOTCA-XTP的GW-BSE/MM是研究复杂分子环境中各种类型电子激发的有力工具。
2018-11-08 physics.chem-ph physics.comp-ph
Complex Absorbing Potential Green's Function Methods for Resonances
Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques (UMR 5626), Université de Toulouse, CNRS（图卢兹大学，法国国家科学研究中心量子化学与物理实验室）
本文提出了一种结合复杂吸收势（CAP）与GW近似的方法，用于在格林函数框架内描述电子共振态，通过计算N2^-、CO^-、CO2^-等典型形状共振态验证了该方法的准确性，实现了对共振态寿命和位置的高效近似。
2025-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nucl-th
Third-order algebraic diagrammatic construction theory for electron attachment and ionization energies: Conventional and Green's function implementation
我们提出了实施的二阶和三阶代数图解结构理论的有效和准确的计算分子的电子亲和势（EA），电离势（IP），和状态密度（EA-/IP-ADC（n），n = 2，3）。我们的工作利用了单粒子传播子的非Dyson ADC公式，并报告了EA-ADC（2）和EA-ADC（3）近似的工作方程和基准结果。我们描述了两种求解EA-/IP-ADC方程的算法：（i）使用迭代对角化技术计算低能EA、IP和态密度的常规算法，以及（ii）求解线性方程组以直接计算特定谱区的态密度的格林函数算法（GF-ADC）。为了评估EA-ADC（2）和EA-ADC（3）的准确性，我们对一组原子、小分子和五个DNA/RNA核碱基进行了基准测试。作为我们的下一步，我们证明了我们的GF-ADC实现的效率，通过计算核心水平的K-，L-和M-壳层电离能的锌原子，而不引入核心价分离近似。最后，我们使用EA-和IP-ADC方法来计算等间距的氢链Hn与n高达150的带隙，提供他们的估计接近热力学极限。我们的研究结果表明，EA-/IP-ADC（n）（n = 2，3）方法是有效和准确的替代广泛使用的电子结构方法模拟电子附着和电离性能。
2019-12-04 physics.chem-ph
Extending the random-phase approximation for electronic correlation energies: The renormalized adiabatic local density approximation
绝热联系涨落耗散定理与无规相近似（RPA）最近已成功地应用于获得各种化学和固态系统的关联能。这种方法的主要优点是色散力的改进的描述，而化学键强度和绝对相关能被系统地低估。在这项工作中，我们扩展RPA包括一个参数自由重整化版本的绝热局域密度（ALDA）交换相关内核。重整化由波矢量$q>2k_F$的ALDA核的（局部）截断组成，这被发现对均匀电子气产生优异的结果。此外，核显着提高了小分子的绝对相关能和原子化能比RPA和ALDA。重整化可以直接应用于其他绝热局部核。
2012-08-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Mixed Stochastic-Deterministic Density Functional Theoretic Decomposition of Kubo-Greenwood Conductivities in the Projector Augmented Wave Formalism
该研究利用 mDFT 计算暖稠密物质中碳、氢、铍混合物的光导率，并通过分解 Onsager 系数揭示确定性、随机及混合电子跃迁的贡献。
2025-10-03 astro-ph.HE cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Unified Deep Learning Framework for Many-Body Quantum Chemistry via Green's Functions
本文提出一个以多体格林函数为目标的图神经网络深度学习框架，通过从平均场特征学习GW或耦合簇自能，统一预测基态与激发态电子性质，并在多个分子和纳米材料基准上展示了高数据效率和良好可迁移性。
2025-06-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Benchmark of $\boldsymbol{GW}$ Methods for Core-Level Binding Energies
$GW$近似作为计算X射线光电子能谱学（XPS）测量的深芯能级结合能的可行方法，最近得到了越来越多的关注。我们提出了一个全面的基准研究不同的$GW$方法（起始点优化，部分和完整的本征值自洽，Hedin位移和重整化单）的分子内壳层激发。我们证明，所有的方法产生一个独特的解决方案，并将其应用于CORE65基准集和三氟乙酸乙酯。三个$GW$计划明显优于其他方法的绝对核心能级能量的平均绝对误差为0.3 eV的实验。这些是部分特征值自洽性，其中特征值仅在格林函数中更新，基于优化的混合泛函起点和格林函数中的Hedin位移的单发$GW$计算。虽然所有的方法重现实验的相对结合能以及，本征值自洽计划和Hedin位移产量与平均误差$<0.2$ eV的最佳结果。
2022-06-11 physics.chem-ph physics.comp-ph
Nonequilibrium Green's functions and atom-surface dynamics: Simple views from a simple model system
采用非平衡格林函数（NEGF）描述了超快激光脉冲作用下吸附物-表面模型系统的实时动力学。对于有限数量的电子轨道，系统被精确求解，并在不同的近似水平。具体而言，i）电子和核自由度的完全精确量子力学解被用于基准ii）核的埃克塞特近似（EA），其中电子动力学仍然被精确地处理。然后，使用EA，电子相关处理与NEGF在iii）第二玻恩和iv）最近推出的混合方案，它混合了第二玻恩自能与非微扰，局部交换相关势的密度泛函理论（DFT）。最后，半无限衬底的效果被认为是：我们观察到，宏观数量的去激发通道可以阻碍解吸。虽然非常初步的性质，并基于一个简单而具体的模型系统，我们的研究结果清楚地说明了巨大的潜力NEGF调查原子解吸，更一般地说，非平衡动力学的材料表面超快激光场。
2016-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Molecular Similarity in Machine Learning of Energies in Chemical Reaction Networks
针对化学反应网络中过渡态结构能量预测的挑战，本研究探讨了结构描述符的局限性，发现基于DFT与耦合簇方法能量差的$Δ$-机器学习优于直接学习，并指出需更复杂的描述符以准确预测过渡态能量。
2025-04-25 physics.chem-ph physics.comp-ph
Recovering Exact Vibrational Energies Within a Phase Space Electronic Structure Framework
本文针对相空间电子 Hamiltonian 不唯一且缺乏精确振动本征值恢复理论的问题，在相空间电子框架上引入微扰理论，从耦合核-电子 Hamiltonian 中提取精确量子能量，为该方法提供严格依据。
2025-06-09 physics.chem-ph quant-ph
Theoretical S1 <- S0 absorption energies of the anionic forms of oxyluciferin by Variational Monte Carlo and Many Body Green's Function Theory
萤火虫荧光素（OxyLuc）的三种负电荷形式（阴离子酮-1和烯醇-1，双阴离子烯醇-2）的结构在变分蒙特卡罗（VMC）水平上得到了完全弛豫.用TDDFT、CC 2和多体格林函数理论（MBGFT）计算了S_1 <-S_0垂直跃迁的吸收能。通过Bethe-Salpeter（BS）形式主义，在VMC结构上使用MBGFT提供了与通过酮-1形式（2.32 eV）的作用光谱实验获得的值（2.26（8）eV）非常一致的结果。为了解开的作用，优化的基态几何形状的质量，BS激发能也已计算CASSCF几何形状，诱导一个不可忽略的蓝移（0.08和0.07 eV的酮-1和烯醇-1形式，分别）相对于VMC的。结构效应已被分析的过度或不足的相关性沿共轭键的OxyLuc通过使用不同的方法的基态优化。酮-1和烯醇-1形式的S $_1$态的相对稳定性取决于选择用于激发态计算的方法，因此代表对这些系统的任何理论研究的基本警告。最后，Kohn-Sham HOMO和LUMO轨道的烯醇-2（几乎）绑定只有当二价阴离子被嵌入到溶剂（水和甲苯在本工作中）;激发态计算因此是有意义的，只有在存在的介电介质中的本地化的电子密度。结合VMC的基态几何和BS形式的吸收光谱明显优于标准的TDDFT和量子化学方法。
2018-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Bypassing the energy functional in density functional theory: Direct calculation of electronic energies from conditional probability densities
密度泛函计算可能会因为缺乏精确的交换相关近似而失败。相反，能量可以从条件概率的密度泛函计算（CP-DFT）序列中提取。简单的CP近似在所有温度下对双电子离子、氢二聚体和均匀气体产生有用的精确结果。CP-DFT对于一个电子没有自相互作用误差，并且正确地解离H2，这两个主要挑战。对于热稠密物质，经典CP-DFT计算可以克服Kohn-Sham DFT的收敛问题。
2020-10-21 physics.chem-ph physics.comp-ph
Performance of Automatic Active Space Selection for Electronic Excitation Energies
本研究针对CASSCF类方法计算电子激发能时的活性空间选择难题，基准测试了Active Space Finder软件的自动活性空间构建性能，验证其效果并给出实用配置建议。
2025-11-18 physics.chem-ph
Renormalized Singles Green's Function in the T-Matrix Approximation for Accurate Quasiparticle Energy Calculation
本文将重整化单粒子格林函数与单粒子格林函数的T矩阵近似相结合，计算了分子系统价态和核态的准粒子能量。$G_{\text{RS}}T_0$方法使用RS格林函数，其将单个贡献并入作为初始格林函数。$G_{\text{RS}}T_{\text{RS}}$方法通过粒子-粒子无规相位近似，利用T矩阵计算中的RS本征值，进一步用RS格林函数计算广义有效相互作用。$G_{\text{RS}}T_{\text{RS}}$方法比单次T矩阵方法$G_0T_0$提供了显著的改进，如GW 100和CORE 65测试集的计算所示。它还系统地消除了$G_{0}T_{0}$对密度泛函近似（DFA）的选择的依赖性。对于价态，$G_{\text{RS}}T_{\text{RS}}$方法提供了极好的准确性，其优于具有Hartree-Fock（HF）或其他DFA的$G_0T_0$。对于核心状态，$G_{\text{RS}}T_{\text{RS}}$方法正确地识别光谱函数中的期望峰，并且在核心能级结合能（CLBE）和相对CLBE上显著优于$G_0T_0$，具有任何常用的DFA。
2021-05-31 physics.chem-ph
Pre-Born-Oppenheimer energies, leading-order relativistic and QED corrections for electronically excited states of molecular hydrogen
对于氢分子的$B$和$B'\ ^1Σ_\text{u}^+$电子态所对应的旋振电子态，预Born-Oppenheimer（四粒子）非相对论能量收敛到十亿分之1-3的相对精度。四粒子非相对论能量附加了领先阶相对论、领先阶和估计的高阶量子电动力学修正。所得到的旋转振动基态的项值与实验结果非常吻合。进一步的结果进行了报告和讨论的其他rovibronic国家分配的$C\ ^1Π_\text{u}$和$EF,GK,$和$HH\ ^1Σ_\text{g}^+$电子状态。
2023-01-08 physics.chem-ph quant-ph
Localized operator partitioning method for electronic excitation energies in the time-dependent density functional formalism
我们扩展了局部算子划分方法（LOPM）[J. Nagesh，A.F. Izmaylov和P. Brumer，J.Chem.Phys.142，084114（2015）]的方法应用于时间依赖性密度泛函理论（TD-DFT）框架，以严格的方式划分激发态的分子电子能量。使用Stratman-Scuseria-Frisch原子分配将分子碎片定义为原子的集合。一个数值上有效的计划，用于评估的片段激发能，来自采用分辨率的身份，以保持标准的一个和两个电子的积分在最终的表达式。这种分配方法的效用是通过检查两个双发色团化合物的几个激发态：9-（（1-萘基）-甲基）-蒽和4-（（2-萘基）-甲基）-苯甲醛。的LOPM被发现提供不平凡的见解的性质，电子能量本地化，是无法访问使用简单的密度差分析。
2016-09-05 physics.chem-ph
Expeditious stochastic approach for MP2 energies in large electronic systems
本文提出了一种计算电子大系统关联能的二阶Møller-Plesset（MP2）修正的快速随机方法。该方法是基于减少占用和未占用状态的精确求和到一个随时间变化的跟踪公式服从随机采样。我们证明了该方法的能力，以处理系统的数千个电子使用氢钝化硅球形纳米晶体表示在一个真正的空间网格，远远超出了目前的MP2实现的能力。
2012-12-11 cond-mat.other physics.chem-ph
Error propagation in the fully self-consistent stochastic second-order Green's function method
我们提出了一个完全自洽的有限温度的二阶格林函数微扰理论（GF 2）的图形Monte Carlo框架内的实现。与随机GF 2的先前实现（{ \it J. Chem. Phys.}，{ \bf 151}，044144（2019）），当前的自洽随机GF 2不引入所得电子能量的系统偏差。相反，所介绍的实施占戴森方程的解决方案过程中出现的随机误差。我们提出了一个广泛的讨论，在一个自洽的过程中，导致穿着绿色的功能线的错误处理。我们测试我们的方法对一系列简单的分子的例子。
2020-09-21 physics.chem-ph physics.comp-ph
New Approach for the Electronic Energies of the Hydrogen Molecular Ion
本文给出了氢分子离子H2+的电子能量本征值的解析解，即单电子双固定中心问题。这些都是在磁量子数m为零时离散态可数无穷大的同态情形下给出的。在这种情况下，这些解是一组两个耦合的三项递归关系的根。本征解是从实验数学的应用程序中获得的，使用计算机代数作为其主要工具，并通过数值和代数演示来证明。最后，本征能的数学性质被确定。本征能与Lambert W函数的推广有关。
2006-07-08 physics.chem-ph physics.comp-ph
Current-induced atomic motion, structural instabilities, and negative temperatures on molecule-electrode interfaces in electronic junctions
分子电子结中的分子-电极界面容易发生化学反应、结构变化和由电流引起的局部加热效应。这些漏洞可能会被用于设备功能，或者可能会降低性能和设备寿命。我们开发了一个非平衡格林函数为基础的传输理论，在该理论中，中心区域的原子，更重要的是，分子电极界面上的原子被允许移动。慢核运动和快电子动力学的时间尺度的分离使得Kadanoff-Baym方程在Wigner空间中的代数解成为可能。其结果是，产生的解析表达式的动力学修正的解析计算的格林函数。这些动力学修正不仅依赖于瞬时分子几何形状，而且依赖于核速度。为了使理论方法完全自洽的，同样的时间分离的方法是用来开发的绝热，耗散和随机成分的电流诱导力的绝热格林函数的表达式。利用这些电流感应力，核自由度的运动方程被转换成朗之万方程的形式。该理论被应用于模拟分子电子结。我们观察到，分子电极化学键和电子耦合强度的弹性常数的值之间的相互作用，相应的电极是关键的结构不稳定性的外观，因此，电报切换的电流。确定了模型参数的范围，以观察结构稳定的分子结以及各种不同类型的电流诱导电报开关。界面结构的不稳定性也被量化的基础上的电流噪声计算。
2020-02-12 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Exploring Coupled Cluster Green's function as a method for treating system and environment in Green's function embedding methods
在自能嵌入理论（SEET）框架内，我们研究了耦合团簇格林函数（GFCC）方法在两种不同背景下的应用：作为一种处理嵌入结构中存在的系统或环境的方法。我们的研究表明，当GFCC被用来处理环境，我们没有看到改善的总能量相比，耦合集群方法本身。为了合理解释这一令人困惑的结果，我们分析了GFCC作为一系列过渡金属氧化物的杂质解决器的性能。这些研究揭示了这种求解器的优点和缺点，并表明当杂质的尺寸很小时，这种求解器给出了非常准确的结果。我们调查，如果它是可能的，以实现系统的嵌入解决方案的精度时，我们增加的杂质问题的大小。我们发现，在这种情况下，求解器的性能，无论是在寻找杂质问题的基态的解决方案，以及产生的自能。我们的结论是，提高GFCC求解器的秩是必要的，以便能够扩大杂质问题，并实现可靠的精度。我们还表明，自然轨道从弱相关微扰方法比对称化原子轨道（SAO）时，系统的总能量是目标量更适合。
2021-07-16 physics.chem-ph
Evaluation of two-particle properties within finite-temperature self-consistent one-particle Green's function methods: theory and application to GW and GF2
单粒子格林函数方法可以模拟零温度或非零温度下的分子和固体光谱。单粒子格林函数直接提供电子能量和单粒子性质，如偶极矩。然而，两粒子性质的评估，如$\langle{S^2}\rangle$和$\langle{N^2}\rangle$可能是具有挑战性的，因为它们需要计算昂贵的Bethe-Salpeter方程的解决方案，以找到两粒子格林函数。我们证明了Bethe-Salpeter方程的解是完全可以避免的。将热力学Hellmann-Feynman定理应用于自洽单粒子格林函数方法，导出了一般情况下的双粒子密度矩阵的表达式，并给出了GF 2和GW方法的显式表达式.这样的密度矩阵可以被分解为相关的单电子密度矩阵和密度矩阵的两粒子电子累积量的反对称化的乘积。累积量表达式揭示了一个偏离合奏代表性GW，解释其已知的不足之处。我们分析了$\langle{S^2}\rangle$和$\langle{N^2}\rangle$的温度依赖性的一组小的封闭壳层系统。有趣的是，GF 2和GW都显示出非零自旋污染和非零波动的粒子数的封闭壳层系统在零温度极限。
2021-04-21 cond-mat.other physics.chem-ph physics.comp-ph
Development of non-equilibrium Green's functions for use with full interaction in complex systems
我们提出了一个正在进行的发展现有的代码计算基态，稳态和瞬态性能的多粒子系统。该发展涉及增加完整的四指数两电子积分，这允许计算传输系统，以及扩展到多级电子系统，如原子和分子系统和其他应用。必要的推导，以及一些初步的结果和总结未来的计划的代码。
2016-02-05 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Simulation of geometric and electronic degrees of freedom using a kink-based path integral formulation: application to molecular systems
本文对以前应用于原子体系的基于扭结的路径积分方法进行了改进，并将其用于分子体系的研究。该方法允许原子和电子自由度的同时进化。CH $_4 $、NH $_3 $和H $_2 $ O的结果表明，该方法对几何构型和能量都是准确的。与DFT和MP2水平计算的比较表明，路径积分方法产生的能量与MP2的能量和几何结构的DFT和MP2的结果接近一致。
2005-02-21 physics.chem-ph
Data-driven Refinement of Electronic Energies from Two-Electron Reduced-Density-Matrix Theory
University of Tennessee（田纳西大学）；Florida State University（佛罗里达州立大学）
本文提出利用机器学习方法，通过违反部分三粒子N-可表示性条件来改进基于二电子RDM的电子能量计算。
2023-05-20 physics.chem-ph
UGA-SSMRPT2 -- A Multireference Perturbation Theory Predicting Accurate Electronic Excitation Energies in Diverse Molecular Systems
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究学院加尔各答分校）；Syamaprasad College（西亚马普拉萨德学院）
UGA-SSMRPT2 提出了一种多参考微扰理论，用于在多种分子系统中准确预测电子激发能级，具有高精度和计算效率。
2026-02-04 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Computing Electronic Correlation Energies using Linear Depth Quantum Circuits
针对NISQ设备仅能执行浅电路、限制变分量子算法适用规模的问题，提出一种用线性深度浅电路生成HF拟设、结合二阶微扰理论算电子关联能的NISQ友好变分算法，经模拟和云量子处理器验证有效，未来可支持更大分子研究。
2022-08-09 physics.chem-ph quant-ph
Exchange-correlation energy from Green's functions
本研究基于Galitskii-Migdal公式，从格林函数中直接提取密度泛函理论（DFT）的交换关联能，提出一种可区分单粒子与多粒子贡献的谱表示方法，为DFT的涨落耗散定理提供替代思路，并在均匀电子气和双位点Hubbard模型上验证了结果。
2024-03-12 physics.chem-ph quant-ph
Ultrafast Charge Migration in XUV Photoexcited Phenylalanine: a First-Principles Study Based on Real-Time Nonequilibrium Green's Functions
阿秒XUV脉冲辐照下分子中电荷的早期密度振荡发生在飞秒或亚飞秒时间尺度上。这种超快的电荷迁移过程是attoscience中的一个中心话题，因为它决定了分子结构的弛豫途径。超快电荷迁移的预测性量子理论应该包括分子的原子细节、电子相关性和由宽带宽XUV脉冲激活的大量电离通道。在这项工作中，我们提出了一个第一性原理非平衡格林函数方法满足所有三个要求，并将其应用到最近的实验上的光激发苯丙氨酸氨基酸。我们的研究结果表明，动力学相关性是必要的定量与实验数据的总体协议。特别是，我们能够捕捉到的瞬态振荡频率为0.15PHz和0.30PHz的空穴密度的胺基，以及它们的抑制和伴随的发展的一个新的振荡频率为0.25PHz后约14飞秒。
2018-03-15 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.chem-ph
Local operator partitioning of electronic energy for electronic energy transfer: An efficient algorithm
本文提出了一种有效的计算算法，用以实现一般分子系统中电子能量分配的局域算符方法。这种方法严格定义了分子内任何子系统上的电子能量，为子系统的基态和激发态电子能量提供了精确的含义，这对于从第一原理研究电子能量转移至关重要。将该技术应用于$9-$（（$1-$ naphthyl）$-$ methyl）-anthracene（A1N）分子，将A1N分为蒽基和CH $_2-$萘基两个子系统，利用组态相互作用单重态方法研究了它们的几个激发态的电子能量和布居.实现的方法显示了各种各样的不同的行为之间的这些激发的电子状态。
2014-01-10 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Coupled cluster Green's function-Past, Present, and Future
耦合团簇格林函数（CCGF）方法由于能从多体角度系统地研究分子和材料的电子结构问题，近年来引起了人们的广泛关注。在这里，我们将简要回顾格林函数方法如何随着波函数的发展而发展的历史，CCGF理论的早期和最近的发展，以及最近可扩展的CCGF软件开发。我们将重点介绍CCGF方法的一些最新应用，并提出一些在不久的将来可能出现的潜在应用。
2021-08-09 physics.chem-ph
Analytical Gradients for Nuclear-Electronic Orbital Time-Dependent Density Functional Theory: Excited State Geometry Optimizations and Adiabatic Excitation Energies
光化学过程的计算研究通常需要计算激发态的几何构型、能量和能量梯度。核-电子轨道（NEO）方法将特定的原子核（通常是质子）量子力学地处理在与电子相同的水平上，从而将相关的核量子效应和非玻恩-奥本海默行为纳入量子化学计算。多组分密度泛函理论（NEO-DFT）和含时密度泛函理论（NEO-TDDFT）分别对基态和激发态进行了有效的计算。在这里，分析梯度的NEO-TDDFT方法和相关的Tamm-Dancoff近似（NEO-TDA）的推导和实施。这些分析梯度的可编程方程，以及NEO-DFT分析海森，提供。近地天体方法包括几何优化和基态和激发态能量计算中与量子质子有关的非谐零点能量和密度离域以及电子振动混合。与其他核相关的谐波零点能量可以通过NEO Hessian计算。这种方法被用来计算一组9个小分子的0-0绝热激发能与所有的质子量子化，表现出比传统的电子方法略有改善。分别采用单量子化和双量子化质子对两个激发态分子内质子转移系统进行了几何优化。这些系统的近地天体计算产生电子激发态的几何结构，更强的分子内氢键和类似的相对稳定性相比，传统的电子方法。这些工作为光诱导质子转移和质子耦合电子转移等基本过程的非绝热动力学模拟奠定了基础。
2021-05-11 physics.chem-ph
Occupancy Extrapolation: Reaching Many Excited Electronic States from Ground State Calculations
Duke University（杜克大学）
本文提出占据外推方法，通过基态计算高效获得激发态能量，保留ΔSCF物理特性并提供激发能量的物理解释，实现高精度计算。
2026-03-27 physics.chem-ph
Semiclassical Treatment of High-Lying Electronic States of H$_2^+$
本文报道了H $_2^+$分子高$^2Σ$态的能量和波函数的量子力学和半经典WKB计算。所呈现的高激发态处于未探索的区域，渐近地对应于H $(n\leq 145)$加上一个质子，具有$R\leq 120,000$ $a_0$。我们比较量子机械能，光谱常数，偶极矩阵元素，和相位与半经典的结果，并表现出良好的一致性。用Milne的相位-振幅方法确定了量子力学相位。我们的半经典能量的低躺状态进行了比较与以前发表的文献。
2018-08-27 physics.atom-ph physics.chem-ph
Complete basis set extrapolation of electronic correlation energies using the Riemann zeta function
在这篇通讯中，我们提出了一种方法的完整的基组（CBS）外推的相关能量与一个系统的单电子基组序列。而不是拟合的有限基的结果与一定的功能形式，我们执行分析重新求和的失踪的贡献来自更高的角动量，$l$。假设它们作为$l$的逆幂渐近地消失，导致CBS极限的表达式以黎曼zeta函数的形式给出。这个结果变成一个外推法，是非常容易使用，不需要“经验”参数进行优化。所提出的方法的性能进行评估，通过比较结果与精确的参考数据与明确相关的理论和标准的外推方案获得的结果。平均而言，zeta函数外推的误差比采用相同点数的常规方案小几倍。还提出了一种估计残余外推误差的方法。
2019-09-11 physics.chem-ph
Accurate Electron Affinities and Orbital Energies of Anions from a Non-Empirically Tuned Range-Separated Density Functional Theory Approach
用Kohn-Sham密度泛函理论（DFT）处理原子阴离子一直是有争议的，因为最高占据分子轨道（HOMO）能量，$E_{HOMO}$，通常用最近似的密度泛函计算为正的。我们使用各种理论方法和定制的基组来评估周期表（H-Ar）中所有三行元素的轨道能量和电子亲合势的准确性。在这里研究的所有理论方法中，我们发现，非经验调谐的范围分离方法（构造为满足DFT-Koopmans'定理的阴离子电子系统）为各种基组提供了最佳的准确性-即使对于大多数泛函通常失败的小基组。解决正$E_{HOMO}$值的这个难题的先前方法已经利用非自洽方法;然而，电子性质，诸如电子耦合/梯度（其需要自洽的电势和能量），变得不清楚这些方法。相比之下，这里使用的非经验调谐的范围分离程序产生了明确定义的电子耦合/梯度和正确的$E_{HOMO}$值，因为电势和所得电子能量都是自洽计算的。轨道能量和电子亲合势的背景下，进一步分析的电子能量作为电子数的函数（包括分数的电子数），以提供严格的评估这些复杂的阴离子系统的自相互作用的错误。
2019-03-19 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
