Core binding energies of solids with periodic EOM-CCSD
本研究将周期性EOM-CCSD方法应用于固体芯结合能计算,通过全电子计算、复合校正和热力学极限外推,得到与分子体系精度相当的约2 eV误差,还验证了低标度近似方法的性价比。
2025-07-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Performance of periodic EOM-CCSD for band gaps of inorganic semiconductors and insulators
本研究用周期性EOM-CCSD方法计算12种前三行无机半导体和绝缘体的带隙,经收敛分析与校正后得到误差指标,发现低成本的分区EOM-MP2性能与之相当。
2023-10-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Resolving Finite-Size Errors in EOM-CCSD Band Gaps of Solids with Interacting-Bath Dynamical Embedding Theory
Yale University(耶鲁大学)
通过相互作用浴动力学嵌入理论(ibDET)实现密集布里渊区采样,将EOM-CCSD带隙计算的有限尺寸误差降至最低,获得热力学极限外推值,并在十个半导体和绝缘体上达到0.27 eV的平均绝对误差。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Reduced-cost Relativistic Equation-of-Motion Coupled Cluster Method based on Frozen Natural Spinors: A State-Specific Approach
本文提出基于态特定冻结自然旋量的降成本相对论EOM-CCSD方法,利用ADC(2)构造紧凑虚空间,在Dirac-Coulomb和X2CAMF框架下实现激发能与跃迁性质计算,以显著降低的计算成本达到与标准方法高度一致的结果。
2025-07-05 physics.chem-ph
Relativistic EOM-CCSD for core-excited and core-ionized state energies based on the 4-component Dirac-Coulomb(-Gaunt) Hamiltonian
本文实现了基于4分量相对论哈密顿量的CVS-EOM-CCSD方法以计算芯电离势和激发能,发现X2C分子平均场方法对第五周期及以下元素结果与4分量参考值高度一致,并指出小分量双电子积分对重原子芯结合能有不可忽略的贡献。
2021-03-30 physics.chem-ph
Improving MP2 band gaps with low-scaling approximations to EOM-CCSD
尽管二阶Moller-Plesset微扰理论(MP2)对半导体和绝缘体的基态性质有合理的准确性,但它明显低估了带隙。在这里,我们评估的带隙预测分区方程的运动MP2(P-EOM-MP2),这是一个二阶近似方程的运动耦合簇理论与单,双激发。在一组元素和二元半导体和绝缘体的测试中,我们发现P-EOM-MP2平均高估了0.3 eV的带隙,这可以与G 0 W 0近似与PBE参考平均低估0.6 eV相比。我们表明,P-EOM-MP2,当被解释为一个格林函数为基础的理论,有一个自能,包括所有的第一和第二阶图和一些第三阶图。我们发现,GW近似表现更好的材料与小间隙和P-EOM-MP2表现更好的材料与大间隙,我们归因于他们的优越的处理筛选和交换,分别。
2021-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
N-Representability Violations in Truncated Equation-of-Motion Coupled-Cluster Methods
本文分析EOM-CCSD的1RDM,发现定态及含时模拟中均可能出现违反N可表示性或广义Pauli约束的非物理电子态。
2023-07-12 physics.chem-ph
Assessing the accuracy of simplified Coupled Cluster methods for electronic excited states in f0 actinide compounds
我们仔细研究了不同的运动方程耦合团簇(EOM-CC)方法预测电子激发能和激发态势能面在封闭壳层锕系物种的性能。我们重点分析了最近提出的各种对耦合簇双(pCCD)模型[J.~化学~物理、23,234105(2016)和J.~化学~理论~计算15,18- 24(2019)],并将它们的性能与传统的EOM-CCSD方法和具有微扰三元组的完全重整化的EOM-CCSD进行比较。由于单参考pCCD模型使我们能够有效地描述静态/非动态电子相关,而动态电子相关占\textit{a posteriori},研究pCCD为基础的方法代表了一个很好的折衷精度和计算成本。当模拟具有拉伸键的含锕系元素的化合物的电子结构时,这样的特征是特别有利的。我们的工作表明,EOM-pCCD为基础的方法可靠地预测电子光谱的小锕系元素含有钍,铀和锕原子的积木。具体地,当采用EOM-pCCD-LCCSD变体时,通过常规EOM-CCSD方法获得的绝热和垂直激发能的标准误差减小2倍,导致0.05 eV的平均误差和0.25 eV的标准偏差。
2020-02-17 physics.chem-ph
Ab Initio Investigation of Excited States and Absorption Spectra of Small Mercury Clusters (Hg$_{2-5}$)
University of Ostrava(俄斯特拉发大学)
本研究通过基准测试EOM-CCSD等方法,首次系统从头算研究Hg₃-Hg₅的吸收光谱,验证EOM-CCSD是描述汞团簇激发态与光学光谱的可靠方法。
2026-10-09 physics.chem-ph
Transition-Potential Coupled Cluster
针对核心空穴光谱计算中的轨道弛豫难题,提出基于跃迁势参考轨道的跃迁势耦合簇方法,其中TP-CCSD(1/2)可在与EOM-CCSD相当的成本下,实现第一行原子分子X射线吸收光谱的高精度计算。
2020-11-06 physics.chem-ph
Accurate core excitation and ionization energies from a state-specific coupled-cluster singles and doubles approach
我们调查使用轨道优化的参考结合单参考耦合簇理论与单和双取代(CCSD)的核心激发和电离的18个小的有机分子的研究,而不使用任何响应理论或方程的运动形式主义。采用三种方案成功地解决了与耦合团簇方程相关的收敛困难,以及在激发的情况下,使用自旋破缺参考引起的自旋污染。为了衡量所研究的方法的内在潜力,努力提供合理的基组极限估计的过渡能量。总的来说,我们发现,两个最好的表现方案研究在这里的三角洲CCSD是能够预测的激发和电离能的误差与实验精度。所提出的Delta-CCSD方案似乎比广泛使用的具有核价分离协议的运动方程CCSD(EOM-CCSD)更好,与FC-CVS-EOM-CCSD相比,统计误差减少了两倍以上。
2022-07-12 physics.chem-ph
Transition-Potential Coupled Cluster II: Optimization of the Core Orbital Occupation Number
针对计算核心空穴光谱的轨道弛豫难题,本研究采用跃迁势耦合簇方法,以元素特异性优化分数核心占据参数,对气相碱基K边吸收光谱的计算效果优于EOM-CCSD方法。
2022-04-11 physics.chem-ph
On The Relation Between Equation-of-Motion Coupled-Cluster Theory and the GW Approximation
本文讨论了电离势(IP)和电子亲合势(EA)运动方程耦合团簇(EOM-CC)理论的解析结构和图解结构,以便使它与流行的$GW$近似处于同等地位。对于时间有序的单粒子格林函数来说,这种比较是最直接的,并且我们表明,通过具有单激发和双激发的EOM-CC(EOM-CCSD)计算的格林函数比$GW$近似包含更少的高阶环图,因为前者对时间顺序的处理不平衡。然而,EOM-CCSD格林函数包含大量的顶点校正,包括梯形图、混合环梯图和交换图。通过包括三重激发,EOM-CCSDT格林函数包括包含在$GW$近似中的所有图,以及许多高阶顶点校正。在同一语言中,我们讨论了一些常见的近似EOM-CCSD方程,其中许多可以归类为消除图。最后,我们通过计算包含在所谓的$GW$ 100测试集[J. Chem. Theory Comput. 2015,11,5665-5687]。我们认为,(在分子)交换是一样重要的筛选,提倡Hartree-Fock参考和二阶交换的自能。
2018-04-30 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Complex-Energy Second-Order Approximate Coupled-Cluster Methods for Electronic Resonances
本文将CAP/CBF技术与RI-CC2结合,提出用于电子共振的复能量方法,并系统评估其在瞬态阴离子负电子亲和势和共振宽度计算中的表现,发现EA-CC2比EOM-EA-CCSD更接近实验值。
2025-11-07 physics.chem-ph
Embedded equation-of-motion coupled-cluster theory for electronic excitation, ionization, electron attachment, and electronic resonances
基于投影的量子嵌入方法适用于电子激发态的价,里德堡,电荷转移字符,价和核心电离态,以及绑定和临时自由基阴离子。我们嵌入不同的变种的运动方程耦合簇单,双(EOM-CCSD)理论在密度泛函理论和研究所得到的方法使用不同数量的水分子微溶剂化的有机小分子作为测试用例的性能。对电子损失是不稳定的国家被视为通过一个复杂的吸收潜力。除了跃迁能,我们还给出了嵌入EOM-CCSD的Dyson轨道和自然跃迁轨道。我们的研究结果表明,嵌入式EOM-CCSD描述电离和价态激发非常好,这些过渡是相当不敏感的嵌入过程的技术细节。相反,在处理里德伯激发或电子附着时需要更加小心。特别是对于后一种类型的过渡,使用远程校正的密度泛函是强制性的和截断的虚拟轨道空间-这是必不可少的应用程序的基于投影的嵌入大型系统-证明是困难的。
2021-06-09 physics.chem-ph
Time-Dependent Equation-of-Motion Coupled-Cluster Simulations with a Defective Hamiltonian
本文用TD-EOM-CCSD模拟氟化镁在避免交叉附近的激光诱导电子动力学,揭示截断方法因相似变换哈密顿量有缺陷而产生负布居、复值等非物理现象,指出该方法在该类体系中的局限性。
2023-07-06 physics.chem-ph
Relativistic Core-Valence-Separated Molecular Mean-Field Exact-Two-Component Equation-of-Motion Coupled Cluster Theory: Applications to L-edge X-ray Absorption Spectroscopy
该研究提出了一种结合相对论性核心-价分离与方程运动耦合簇理论的方法,用于高精度计算L边X射线吸收光谱,验证了其在多种分子系统中的有效性。
2025-11-23 physics.chem-ph
Oscillator Strengths and Transition Dipole Moments from a Simplified Equation-of-Motion Coupled Cluster Formalism within the Frozen-Pair Approximation
Institute of Physics, Faculty of Physics, Astronomy, and Informatics, Nicolaus Copernicus University in Toruń(托伦哥白尼大学物理、天文学与信息学学院物理研究所)
推导了运动方程冻结对耦合簇框架中的跃迁密度矩阵工作方程,通过近似表达式计算跃迁偶极矩和振子强度,避免了求解Λ方程和左本征向量,基准测试表明EOM-fpCCSD和EOM-ptCCSD模型改进了激发态性质描述。
2026-06-15 physics.chem-ph physics.comp-ph
Exploration of Reduced Scaling Formulation of Equation of Motion Coupled-Cluster Singles and Doubles Based on State-Averaged Pair Natural Orbitals
采用状态平均激发态对自然轨道(PNO)描述激发态的流形,提出了一种简化的运动方程耦合团簇单双(EOM-CCSD)方法.通过在计算流形上平均CIS(D)对密度来确定{ \em目标}流形的状态平均激发态PNO。为了评估PNO-EOM-CCSD方法在扩展系统上的性能,在大规模并行量子化学程序中开发了新的大规模并行规范EOM-CCSD程序,该程序允许使用具有1000+函数的现实基组处理具有50+原子的系统。相对于最近提出的特定状态的PNOs,使用状态平均的PNOs提供了几个潜在的优势:我们的方法对于根翻转和状态简并是鲁棒的,当计算大的状态流形时,它更经济,并且它简化了对诸如偶极矩之类的特定于过渡的可观测量的评估。在PNO截断阈值为$10^{-7}$的情况下,对于包括在Thiel及其同事(J.Chem.Phys.2008,128,134110)的标准测试组中的28个有机分子的前6个单重态,激发能的误差平均低于0.02 eV,其中每对具有50-70个状态平均PNO。
2018-02-19 physics.chem-ph
How accurate are EOM-CC4 vertical excitation energies?
我们报告的EOM-CC 4-一个近似的运动方程耦合团簇模型,其中包括迭代四重激发-垂直激发能的分子系统的性能的第一次调查。通过考虑一组28个激发态的10个小分子,我们已经计算了CCSDTQP和FCI参考能量,我们表明,在激发态的情况下,主要贡献来自单激发,CC 4产生激发能与sub-kJ~mol $^{-1}$精度(即,误差低于$0.01$ eV),与其更昂贵的CCSDTQ母体非常接近。因此,如果一个人的目标是高精度,CC 4代表作为一个高度竞争性的近似方法来模拟分子激发态,与CC 3和CCSDT的显着改善。我们的研究结果还表明,虽然相同的定性结论成立,一个不能达到相同的精度水平的过渡与占主导地位的贡献,从双激发。
2021-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
State-Specific Coupled-Cluster Methods for Excited States
本文基于 QUEST 中 276 个激发态系统基准比较态特定 $Δ$CCSD 与 EOM-CCSD,发现前者擅长双激发态,但在二重态跃迁和闭壳层单激发态上整体精度较低。
2024-03-08 cond-mat.mtrl-sci nucl-th physics.chem-ph
A periodic equation-of-motion coupled-cluster implementation applied to $F$-centers in alkaline earth oxides
我们提出了一种利用周期性边界条件和平面波基组的运动方程耦合团簇单双理论(EOM-CCSD)。我们的EOM-CCSD理论的实施适用于研究$F$中心在碱土金属氧化物采用周期性超原胞的方法。探讨了MgO、CaO和SrO晶体中性色心电子激发能的收敛性与轨道基组和系统尺寸的关系。我们讨论的外推技术,近似激发能在完整的基组限制和减少有限尺寸的错误。我们的研究结果表明,EOM-CCSD理论可以预测的$F$中心的光吸收能与实验符合得很好。此外,我们讨论了计算的发射能量对应的衰变从三重态到单重态,负责的光致发光性能。我们的研究结果进行了比较,在文献中的实验和理论结果。
2020-10-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Relativistic equation-of-motion coupled-cluster method for the ionization problem: Application to molecules
本文采用四分量旋量相对论性运动方程耦合团簇方法,在单激发和双激发近似下计算分子电离势(EOM-CCSD)。我们应用这种方法计算了分子XH(X=F,Cl,Br,I)以及Cl_2和Br_2在其闭壳层构型中的垂直电离势。我们还介绍了在EOM框架(EOM-MBPT(2))中使用二阶多体微扰理论水平的中间结果,以了解电子关联的作用。所有的计算值与现有的实验结果进行了比较。我们的结果被发现是在很好的协议与复杂的实验和相对偏差小于1%的所有考虑系统实现。
2014-11-12 physics.chem-ph
Double Electron Attachment and Double Ionization Potential Equation-of-Motion Coupled-Cluster Approaches with Full and Active-Space Treatments of 4-Particle-2-Hole and 4-Hole-2-Particle Excitations and Three-Body Clusters
Michigan State University(密歇根州立大学)
本文实现了包含4粒子-2空穴和4空穴-2粒子激发的双电子附着和双电离势运动方程耦合簇方法,并采用全空间和活性空间形式,高效计算了亚甲基、三亚甲基甲烷及23个原子/分子的基态、激发态和双电离势。
2026-05-31 physics.chem-ph
Reduced-Cost Four-Component Relativistic Double Ionization Potential Equation-of-Motion Coupled-Cluster Approaches with 4-Hole--2-Particle Excitations and Three-Body Clusters
本文将双电离势EOMCC方法扩展到四分量相对论框架,提出将标度从N^8降至N^7的实用近似并结合冻结自然旋量近似,在惰性气体和含卤素分子上验证了其相对实验的准确性。
2025-09-18 physics.chem-ph
Frozen Natural Orbitals based Equation-of-motion coupled-cluster singles, doubles and triples for Ionized, Double-Ionized, Electron Attached and Two-Electron Attached states
本文提出了基于冻结自然轨道的FNO-EOM-CCSDT方法及其XFNO扩展,用于计算电离、双电离、电子附着和双电子附着态的总能量与能隙,显著降低了计算成本。
2025-09-17 physics.chem-ph physics.comp-ph
Ab Initio Lifetime and Concomitant Double-Excitation Character of Plasmons at Metallic Densities
精确计算凝聚态中相互作用电子的激发态性质是计算物理中的一个巨大挑战。在这里,我们使用最先进的运动方程耦合团簇理论与单双激发(EOM-CCSD)计算的动态结构因子,这可以通过实验测量的非弹性X射线和电子散射。我们的计算是在密度对应于Wigner-Seitz半径为$r_s=5$,4和3对应于常见金属的价电子密度的均匀电子气。我们比较我们的结果使用随机相位近似,这是已知的集体等离子体激元激发提供了一个合理的描述,其中包括在EOM-CCSD的极化率图的一个小的子集。我们发现,EOM-CCSD,而不是提供一个微扰的RPA等离子体激元的改善,预测一个多状态的等离子体共振,其中每个贡献状态具有80%或更多的双激发字符。这一发现相当于一个从头计算处理的等离子体激元线宽,这是在良好的定量协议与以前的图解计算,并突出了凝聚相电子结构理论中的寿命效应的强烈相关性。
2019-07-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Relativistic Two-component Double Ionization Potential Equation-of-Motion Coupled Cluster with the Dirac--Coulomb--Breit Hamiltonian
本文在多种 X2C 相对论框架中实现 DIP-EOMCCSD/SDT,评估双电子相对论效应,并提出组合高阶校正方案,使 Xe 双电离能误差小于 0.02 eV。
2025-07-25 physics.chem-ph
A Reduced Cost Two-component Relativistic Equation-of-Motion Coupled Cluster Method for Ionization Potential
提出结合X2CAMF、CD与FNS的低成本相对论IP-EOM-CC方法,在保持与四分量结果及实验光谱一致的同时,实现含重元素分子的高效电离势计算。
2025-06-07 physics.chem-ph
Benchmark of GW approaches for the GW100 testset
对于最近的GW 100测试集的分子电离能,我们提出了一个全面的评估不同的GW方法:完全自洽GW(scGW),准粒子自洽GW(qsGW),部分自洽GW 0(scGW 0),微扰GW(G0W0)和优化G0W0的基础上,从直线误差的偏差最小化(DSLE最小化GW)。我们比较我们的GW计算耦合集群单打,双打,和微扰三重[CCSD(T)]参考数据GW100。我们发现scGW和qsGW的电离能与CCSD(T)非常一致,差异通常小于0.3 eV(scGW)和0.2 eV(qsGW)。对于scGW 0和G0W 0,与CCSD(T)的偏差强烈依赖于起始点。我们进一步将GW电离能和CCSD(T)之间的差异与直线误差偏差(DSLE)联系起来。在DSLE最小化GW计算中,DSLE显著降低,从而在电离能的描述中产生系统的改进。
2016-09-15 physics.chem-ph
Relativistic double-ionization equation-of-motion coupled-cluster method: Application to low-lying doubly ionized states
本文推广了相对论双电离运动方程耦合团簇(DI-EOMCC)方法[H. Pathak等人,Phys.Rev.A90,010501(R)(2014)]。考虑到相对论效应,采用了四分量旋量的狄拉克-库仑(DC)哈密顿量。用该方法计算了稀有气体原子(Ar,Kr,Br,Rn和Ar)和Cl 2,Br 2,HBr和HI的低激发态.此外,我们提出的结果与两个中间方案的四分量相对论DI-EOMCC框架,以了解电子关联的作用。将计算得到的原子系统的双电离能谱与非相对论性自旋轨道耦合(SOC)DI-EOMCC方法[Z. Wang等J. Chem. Phys. 142,144109(2015)]和来自国家科学技术研究所(NIST)数据库的值。我们的原子结果被发现是在良好的协议与NIST的值。此外,所获得的分子系统的结果与现有的实验值吻合得很好。
2020-02-24 physics.chem-ph
Multireference equation-of-motion driven similarity renormalization group: theoretical foundations and applications to ionized states
本研究提出并实现了多参考驱动相似重整化群的运动方程扩展方法IP-EOM-DSRG,结合三种截断方案,经基准测试验证其能准确计算强关联体系的电离势与光谱性质,部分变体性能优于同成本或更高成本的先进多参考方法。
2025-06-17 physics.chem-ph
Absorption Spectra of Solids from Periodic Equation-of-Motion Coupled-Cluster Theory
本文采用基于高斯的周期性运动方程耦合团簇单激发和双激发理论(EOM-CCSD)计算了六种三维半导体和绝缘体的吸收光谱。通过求解每个频率下的线性方程组,可以有效地计算光谱,从而在没有明确列举激发态的情况下获得数十eV的能量范围。我们评估了布里渊区采样的影响,由于EOM-CCSD的成本,很难实现收敛。虽然我们最收敛的光谱表现出的线形与实验吻合得很好,它们均匀地移动到更高的能量约1 eV。我们暂时将这种差异归因于振动效应和剩余电子相关性的结合,即,三重激励及以上。
2021-07-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electronic Spectra of Ytterbium Fluoride from Relativistic Electronic Structure Calculations
本研究采用MRCI、EOM-CCSD和XIHFS-CCSD方法探究YbF分子的低能激发态性质,通过Fock空间不同部分计算并引入绝热化模型,提取可相互作用的Ω=1/2, 3/2态能量以便与实验对比。
2021-07-23 physics.chem-ph
ElemCo.jl: A Julia package for electron-correlation methods
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Institut für Chemie, Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学化学研究所);Scientific Computing Center, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院科学计算中心)
ElemCo.jl是开源Julia软件包,提供多种电子相关方法,含独特新方法与可视化工具,可处理基态和激发态,支持扩展外部代码,降低使用门槛。
2026-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Double Ionization Potential Equation-of-Motion Coupled-Cluster Approach with Full Inclusion of 4-Hole-2-Particle Excitations and Three-Body Clusters
本文推导并实现了包含4$h$-2$p$关联和三重激发簇的双电离势运动方程耦合簇方法及其近似形式,相关代码适用于两种哈密顿量,且在小分子DIP计算中优于截断激发的同类方法。
2025-01-18 physics.chem-ph physics.comp-ph
Multireference equation-of-motion driven similarity renormalization group for X-ray photoelectron spectra
本文提出CVS-IP-EOM-DSRG方法,通过三种变体高效计算强关联体系的XPS,其中DSRG-MRPT3和MR-LDSRG(2)能准确预测电离能并重现振动结构。
2025-09-25 physics.chem-ph
Extension of the CC($P$;$Q$) Formalism to the Electron Attachment and Ionization Potential Equation-of-Motion Coupled-Cluster Frameworks
将EA/IP-EOMCC方法与CC($P$;$Q$)形式论结合,提出EA/IP-CC(t;3)方法,在降低计算量下实现亚毫哈特里精度并优于完全重正化对应方法。
2025-08-26 physics.chem-ph physics.comp-ph
Accelerated basis-set convergence of coupled-cluster excitation energies using the density-based basis-set correction method
本文首次将基于密度的基组校正线性响应方法用于真实分子,通过在Hartree-Fock密度下加入廉价单电子势加速EOM-CCSD激发能基组收敛,在约30个激发能测试中将平均绝对偏差从0.04 eV降至0.02 eV。
2024-02-26 physics.chem-ph physics.comp-ph
On the Functional Dependence of Transition-Potential Coupled Cluster
本文评估HF、BP86、B3LYP等多种泛函生成TP-CCSD分数占据轨道的影响,发现有机K边X射线谱计算结果对泛函选择不敏感且均准确。
2025-03-14 physics.chem-ph
Excitons in solids from periodic equation-of-motion coupled-cluster theory
本文采用基于高斯的周期性运动方程耦合团簇单激发和双激发理论(EOM-CCSD)对三维固体的电子激发态进行了从头算研究。通过布里渊区采样和动量守恒实现的平移对称的明确使用是成本大幅降低的原因。我们研究的最大系统使用64个k点(4x 4x 4网格)对布里渊区进行采样,对应于640个轨道中768个电子的规范EOM-CCSD计算。我们研究了8个简单的半导体和绝缘体,直接单重态激发能在3至15 eV的范围内。我们预测的激发能表现出0.27 eV的平均绝对误差与实验相比。我们进一步计算了非零动量激子的能量,并将LiF的激子色散与非弹性X射线散射的实验数据进行了比较。通过计算应变下的激发能,我们提取流体静力学变形势,以量化激子和声学声子之间的相互作用的强度。我们的研究结果表明,耦合集团理论是一种很有前途的方法,用于精确研究各种激子现象的固体。
2020-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Molecular Excited States using Quantum Subspace Methods: Accuracy, Resource Reduction, and Error-Mitigated Hardware Implementation of q-sc-EOM
University of North Dakota(北达科他大学);Moderna(莫德纳)
本文研究了量子子空间方法在计算准确激发态势能面中的应用,通过结合ADAPT-VQE/LUCJ和q-sc-EOM算法,减少计算资源并缓解误差,验证了其在键断裂场景中的有效性。
2026-04-07 physics.chem-ph quant-ph
Benchmarking ionization potentials from pCCD tailored coupled cluster models
本研究基准测试了pCCD裁剪耦合簇模型计算电离势的性能,发现动态相关和轨道基组影响微小,而三重激发对达到化学精度至关重要。
2024-02-09 physics.chem-ph
Vertex corrections to the polarizability do not improve the GW approximation for the ionization potential of molecules
$GW$近似是基于忽略顶点修正,这出现在精确的自能和精确的极化率。在这里,我们调查的重要性,顶点校正的极化率。我们计算的极化率方程的运动耦合团簇理论与单双激发(EOM-CCSD),其中严格包括一个大类的图解定义的顶点校正超出随机相位近似(RPA)。众所周知,EOM-CCSD预测的频率相关极化率与RPA预测的结果有很大的不同,而且通常比RPA预测的结果更准确。我们评估这些顶点校正对20个原子和分子的测试集的效果。当使用Hartree-Fock参考时,通过具有RPA极化率的$GW$近似预测的电离势通常被高估,平均绝对误差为0.3 eV。然而,这些预测与顶点校正极化率通常被低估,增加的平均绝对误差为0.5 eV。这一结果表明,顶点修正的自能不能被忽略,至少对分子。我们还评估了顶点校正$GW$计算中本征值自洽性的行为,发现预测的电离势进一步恶化。
2019-04-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Similarity transformed equation of motion coupled cluster theory revisited: a benchmark study of valence excited states
针对Schreiber等人研究的有机分子价激发态的大型测试集,将相似变换运动方程耦合簇(STEOM-CC)方法与CC 3和EOM-CCSDT-3进行基准测试。[M. Schreiber,M.R. Silva-Junior、S.P. Sauer和W. Thiel,J. Chem. Phys. $\textbf{128}$,134110(2008)]。STEOM-CC被发现表现得相当令人满意,并提供了显着的改善EOM-CCSD,CASPT 2和NEVPT 2的单重态激发态,降低这些方法的标准偏差几乎2倍。然而,发现三重态激发态的描述不太准确。除了STEOM-CC的父版本之外,还考虑了其他变体。STEOM-D包括来自双激发决定簇的微扰校正。新的STEOM-H($ω$)方法提出了一种复杂的技术,使STEOM-CC变换的哈密顿厄米。在STEOM-PT中,昂贵的CCSD步骤被多体二阶微扰理论(MBPT(2))所取代,而扩展STEOM(EXT-STEOM)提供了对双激发态的访问。为了研究STEOM中的轨道不变性,我们研究了STEOM-ORB方法中的轨道旋转。比较这些变化的STEOM的大型测试集提供了一个全面的统计基础,以衡量这些方法的有用性。
2018-01-04 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.comp-ph
Modeling the electronic structures of the ground and excited states of the ytterbium atom and the ytterbium dimer: A modern quantum chemistry perspective
我们提出了一个全面的理论研究的Yb原子和Yb $_2$分子的电子结构,分别集中在其地面和最低的电子激发态。我们的研究包括各种最先进的量子化学方法,如CCSD,CCSD(T),CASPT 2(包括自旋-轨道耦合)和EOM-CCSD以及一些最近开发的基于pCCD的方法及其扩展到目标激发态。具体而言,我们扫描的最低位的势能面的\ce{Yb2}二聚体,并提供了一个可靠的基准集的光谱参数,包括最佳的键长,振动频率,势能深度,和绝热激发能。我们的深入分析揭示了\ce{Yb2}电子光谱的复杂性,这是很难通过任何传统的量子化学方法准确建模。最后,我们研究了第一个$^1Σ_g^+$激发态的双激发特性及其沿势能面的演化。
2020-02-17 physics.atom-ph physics.chem-ph
Linear-scaling local natural orbital CCSD(T) approach for open-shell systems: algorithm, benchmarks, and large-scale applications
本文提出开壳层LNO-CCSD(T)方法,采用闭壳层高效技术及新近似,实现大体系高精度计算,测试显示相关能准确度达99.9%以上,可处理多达601原子体系。
2023-11-16 physics.chem-ph
An assessment of frozen natural orbitals and band gaps using equation of motion coupled cluster theory: a case study on polyacene and trans-polyacetylene
本研究利用冻结自然轨道(FNOs)增强 IP/EA-EOM-CCSD 计算,高效评估了聚并苯和反式聚乙炔的带隙,发现其误差可调且大幅降低了计算核心小时数。
2024-02-13 physics.chem-ph
Benchmarking ionization potentials from the simple pCCD model
本文通过41个有机分子、201个电子解离态及多种基组与粒子-空穴算符,基准评估 IP-EOM-pCCD 预测电离势的表现,发现其误差最高达1.5 eV,并强调动态关联的重要性。
2023-04-28 physics.chem-ph quant-ph
Quantum self-consistent equation-of-motion method for computing molecular excitation energies, ionization potentials, and electron affinities on a quantum computer
近期量子计算机有望通过精确的分子模拟来促进材料和化学研究。一些发展已经表明,小分子的精确基态能量可以在当今的量子器件上进行评估。虽然电子激发态在化学过程和应用中起着至关重要的作用,但对近期量子器件的常规激发态计算的可靠和实用方法的探索正在进行中。受量子化学中幺正耦合团簇理论的激发态方法的启发,我们提出了一种基于运动方程的方法,在量子计算机上用变分量子本征求解器算法计算基态的激发能.我们进行数值模拟H $_2$,H $_4$,H $_2$ O,和LiH分子测试我们的量子自洽运动方程(q-sc-EOM)的方法,并比较它与其他当前国家的最先进的方法。q-sc-EOM利用自洽算子来满足真空湮没条件,这是精确计算的关键属性。它提供了对应于垂直激发能、电离势和电子亲合势的真实和尺寸密集的能量差。我们还发现,q-sc-EOM是更适合于NISQ设备上的实现,因为它预计将是更有弹性的噪声相比,目前可用的方法。
2023-02-23 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Effects of partial triple excitations in atomic coupled cluster calculations
本文用Fock空间CCSD、CCSD(T)及其幺正变体研究了高体激发在相对论CC计算中对单价电子原子和离子的影响。结果表明,CCSD(T)对碱金属原子和碱土金属离子的电离势和价电子去除能的估算相当准确,但对C Ⅱ等具有部分填充的亚壳层的原子和离子的估算结果不符合物理能级.我们进一步证明,更高的体激发效应可以更有效地纳入通过酉耦合集团理论(UCC)相比,CCSD(T)方法。
2007-07-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
Reference Energies for Valence Ionizations and Satellite Transitions
本文用CIPSI生成小分子体系FCI质量的42个卫星跃迁能和58个价电离势参考值,并据此评估CC层级及$GW$、GF2、$T$矩阵方法。
2024-04-10 cond-mat.mtrl-sci nucl-th physics.chem-ph
Equation-of-motion coupled-cluster variants in combination with perturbative triples corrections in strong magnetic fields
本文在强磁场下实现了EOM-CCSD及其非微扰三激发修正变体,用于计算原子和分子的能量、性质及电离势和电子亲和势,并研究了相关元素和CH分子的电子结构,以辅助磁性白矮星光谱指认。
2025-05-11 astro-ph.SR physics.chem-ph
Real-time equation-of-motion CC cumulant and CC Green's function simulations of photoemission spectra of water and water dimer
新发展的耦合簇(CC)方法使模拟电离势和光谱功能的分子系统在广泛的能量范围内,从核心结合价。本文讨论了实时运动方程CC累积量方法(RT-EOM-CC)和CC格林函数方法(CCGF)在水和水二聚体分子中的应用。我们比较了用这些方法得到的价区电离势与用CCSD(T)公式作为N和N-1电子系统的能量差得到的结果。所有的方法都显示出良好的一致性。他们也同意与实验,误差通常低于0.1 eV的电离势。我们还分析了独特的功能的光谱功能,与卫星峰的位置,获得与RT-EOM-CC和CCGF方法采用单,双激发,作为单体OH键长和质子转移的二聚体中的坐标的函数。最后,我们分析了基组效应对计算电离势的质量的影响,发现基组效应对于增广型集不太明显。
2022-05-27 physics.chem-ph quant-ph