Projected Coupled Cluster Theory: Optimization of cluster amplitudes in the presence of symmetry projection
旨在普遍适用的方法必须能够以同等的便利性描述弱电子相关和强电子相关。这种方法很短缺。强相关的对称投影和弱相关的耦合团簇理论的结合，为平等地解释两者提供了诱人的希望。然而，为了这样做，波函数的耦合簇部分必须在存在对称投影的情况下被优化。本文讨论了如何实现这一点，并显示这样做的重要性，为哈伯德模型哈密顿量和分子哈密顿量，所有的计算缩放相比，传统的耦合集群理论。
2018-10-02 physics.chem-ph
Accelerating the Convergence of Higher-Order Coupled Cluster Methods II: Coupled Cluster $Λ$ Equations and Dynamic Damping
本研究将子迭代法拓展至耦合簇$\Lambda$方程，结合提出的动态阻尼法，在无需全DIIS外推高成本的前提下，实现高阶耦合簇方法振幅与$\Lambda$方程的快速收敛，支撑其解析梯度与性质计算。
2020-03-06 physics.chem-ph
Diagrams and symmetry in polaritonic coupled cluster theory
本文提出一种推广的图形记号法用于推导极化激元QED-CC方程，并讨论如何利用腔内点群对称性提高计算效率与激发态处理的针对性。
2024-06-30 physics.chem-ph
Predictive coupled-cluster isomer orderings for some Si${}_n$C${}_m$ ($m, n\le 12$) clusters; A pragmatic comparison between DFT and complete basis limit coupled-cluster benchmarks
优选的${\rm Si}_{12}{\rm C}_{12}$异构体的准确测定对于指导针对合成SiC纳米线和相关聚合物结构的实验努力是重要的，所述SiC纳米线和相关聚合物结构预期是用于光电器件的高效激子材料。为了明确地确定硅碳纳米团簇的优选异构结构，已经使用耦合团簇理论计算了高度精确的几何形状、能量和谐波零点能量，并系统地外推到尺寸从SiC $_3$到${\rm Si}_{12}{\rm C}_{12}$的硅碳团簇的完整基限。发现后MBPT（2）相关能在获得收敛的相对异构体能量中起着重要作用，这表明使用低梯级密度泛函方法的预测将不会有足够的准确性。利用仍然在计算上可行的最佳复合耦合簇能量，需要3-4 SCF和CCSD外推与三重- $ζ$（T）相关性，{ \it closo} ${\rm Si}_{12}{\rm C}_{12}$异构体被鉴定为支持先前计算的优选异构体[J. Chem. Phys. 2015，142，034303]。此外，我们已经调查了更务实的方法来获得准确的碳化硅异构体的能量，包括使用冷冻自然轨道耦合簇理论和几个梯级的标准和双杂化密度泛函理论。冷冻自然轨道作为计算MBPT（2）后相关能的一种方式被发现在效率和准确性之间取得了良好的平衡。
2016-06-21 physics.chem-ph
Unitary coupled-cluster based self-consistent polarization propagator theory: a quadratic unitary coupled-cluster singles and doubles scheme
本研究开发了基于二次酉耦合簇单双激发（qUCCSD）的自洽极化传播子方法，通过截断UCC变换哈密顿量的对易子展开构建方法，基准计算显示其准确性和鲁棒性优于UCC3方案。
2021-09-23 physics.chem-ph
Coupled Cluster Externally Corrected by Adaptive Configuration Interaction
提出ACI-CC方法，利用ACI波函数提取冻结的T3、T4外部簇振幅以增强CCSD方程，在三个闭壳层体系上以CCSD级成本改进CCSD(T)结果。
2020-10-02 physics.chem-ph
Baker-Campbell-Hausdorff expansion in creation-only coupled cluster
本文研究仅由产生算符串构成的指数拟设，分析其恢复传统耦合簇结构的条件，并重点考察相应 Baker-Campbell-Hausdorff 展开的性质。
2025-11-07 physics.chem-ph
Amplitude determinant coupled cluster with pairwise doubles
最近发展的对耦合双团簇（pCCD）理论成功地再现了双占据组态相互作用（DOCI）的平均场成本。然而，pCCD的投影性质使得该方法不可变，因此难以系统地改进。作为一个变分的替代方案，我们探索的想法耦合集群扩展振幅决定因素的基础上，并开发一个特定的理论类似pCCD的决定因素的成对双打。新的分析承认通过蒙特卡罗方法变分处理，同时保持大小一致，至关重要的是，多项式成本。在LiH，HF，H2O和N2的解离中，该方法与pCCD和DOCI非常相似，这表明耦合簇样ansatzes和变分评价可能不是相互排斥的。
2016-08-18 physics.chem-ph
An Efficient Fock Space Multi-reference Coupled Cluster Method based on Natural Orbitals: Theory, Implementation, and Benchmark
我们提出了一个基于自然轨道的中间哈密顿Fock空间耦合簇方法的Fock空间（1，1）扇区的实现。自然轨道的使用大大降低了计算成本，并可以自动选择合适的活动空间。新方法保留了原中间哈密顿Fock空间耦合团簇方法的电荷转移分离性，并对价态、Rydberg态和电荷转移激发态给出了良好的计算性能.它提供了显着的计算优势，在流行的运动方程耦合集团方法的激发能计算，特别是当一个是在计算大的无激发态感兴趣。
2021-03-25 physics.chem-ph
Molecular properties from the explicitly connected expressions of the response functions within the coupled-cluster theory
我们回顾的方法的基础上期望值耦合集群形式主义-一个共同的框架，推导出的属性：基态平均值的一个可观察的，累积量的二阶约化密度矩阵，极化传播，二次响应函数，和转移概率。我们讨论的近似，并给出最重要的数值结果的例子。
2021-09-01 physics.chem-ph
Numerical stability of time-dependent coupled-cluster methods for many-electron dynamics in intense laser pulses
研究了强激光脉冲下含时耦合团簇理论的数值稳定性，比较了两种耦合团簇理论和全组态相互作用理论.我们的数值实验表明，轨道自适应的时间依赖耦合团簇双打（OATDCCD）理论提供了显着改善的稳定性相比，传统的Hartree-Fock的时间依赖耦合团簇单和双打（TDCCSD）制定。改进的稳定性源于大大减少了振荡的两倍的振幅，这反过来又可以追溯到动态双正交参考行列式的OATDCCD理论。只要这些是对Brueckner行列式的良好近似，OATDCCD理论在数值上是稳定的。我们建议参考权重作为诊断量，以确定TDCCSD和OATDCCD理论变得不稳定的情况。
2020-02-24 physics.chem-ph
A Reduced Cost Four-Component Relativistic Unitary Coupled Cluster Method for Molecules
本文提出分子四分量相对论性幺正耦合簇方法，通过Bernoulli展开构建qUCCSD与UCC3近似，并用自然旋量方案降低计算成本。
2024-03-05 physics.chem-ph
Approximating electronically excited states with equation-of-motion linear coupled-cluster theory
利用耦合团簇微扰理论，提出了正则运动方程耦合团簇理论的一种新的微扰方法。利用二阶Møller-Plesset方法得到了著名的运动方程多体微扰理论（EOM-MBPT（2））方程和基于线性耦合团簇双波函数（EOM-LCCD）和线性耦合团簇单波和双波函数（EOM-LCCSD）的两种新的运动方程方法.这是通过对MBPT（2）相似性变换的哈密顿量执行短路过程来实现的。这些新方法是以25种有机小分子的非常精确的理论和实验光谱为基准的。结果表明，与最佳估计理论和实验谱相比，本文方法在态序和相对激发态能量方面与正则EOM-CCSD态有很好的一致性，在绝对激发能方面也有可接受的定量一致性.
2015-07-07 physics.chem-ph
A new family of seniority-restricted coupled cluster methods
本文提出受seniority限制的耦合簇方法sr-CC，突破pCCD仅限Ω=0的限制，通过选择性约束激发算符的seniority扇区，在计算成本与精度间取得平衡，为强关联体系电子结构计算提供新途径。
2025-09-18 physics.chem-ph
General-order open-shell coupled-cluster method with partial-spin adaptation II: further formulations, simplifications, implementations, and numerical results
本文延续先前工作，进一步给出一般阶部分自旋适配开壳层耦合簇方法的公式化、简化与实现，并报告数值结果。
2024-12-15 physics.chem-ph
A (T) Correction for Multicomponent Coupled-Cluster Theory
本文导出了多组分耦合团簇单激发和双激发理论（CCSD）的（T）和[T]微扰修正。基准测试表明，包括微扰校正的多组分CCSD方法比多组分CCSD方法更准确地计算质子亲合能和绝对能量。引入了一种近似，它只包括来自混合电子-核激发的（T）或[T]贡献，这大大减少了计算工作量，而质子性质只有很小的变化。
2022-06-30 physics.chem-ph
Spin-orbit coupling matrix elements from the explicitly connected expressions of the response functions within the coupled-cluster theory
在这项工作中，我们提出了一个耦合集群为基础的方法来计算的自旋轨道耦合矩阵元素。采用辅助激励算子S，从耦合簇参数化的二次响应函数导出工作表达式。系统的近似提出了CCSD和CC3理论水平。通过计算Ca、Sr和Ba原子的几种电子态的寿命，用高斯基组和斯莱特基组对新方法进行了测试。结果与现有的理论和实验数据进行了比较。
2021-11-12 physics.chem-ph
Convergence improvement for coupled cluster calculations
讨论了耦合簇迭代的收敛性问题，提出了一种新的迭代格式。而Jacobi方法只反转方程系数的大矩阵的对角部分，我们反转一个矩阵，其中还包括一个相对较小的数量的非对角系数，选择根据激励幅度经历的最大变化的耦合集群迭代。算例表明，新的IPM（inversion of partial matrix）方法比直接的Jacobi型格式或已知的迭代子空间方法中的约化线性方程组或直接求逆等收敛工具具有更好的收敛性.
2000-09-17 physics.chem-ph
Entanglement Coupled Cluster Theory: Exact Spin-Adaptation
提出基于开壳层分子与非相互作用浴电子纠缠的自旋适配耦合簇理论新方法，通过投影算子获取分子系统目标状态，并完成双态概念验证计算，可扩展至其他总自旋值的开壳层系统。
2023-05-19 physics.chem-ph
Transition moments between excited electronic states from the Hermitian formulation of the coupled cluster quadratic response function
本文介绍了一种基于耦合集团理论[B]的期望值形式计算激发态间跃迁矩的新方法。Jeziorski和R. Moszynski，Int. J. Quant. 48，161（1993）]。新方法的工作表达式只采用耦合的集群振幅。在本论文中采用的近似的集群扩展是有限的单，双，和线性三重激发。计算得到的碱土原子单重态-单重态和三重态-三重态跃迁的偶极跃迁几率与已有的理论和实验数据符合得很好。与现有的耦合团簇响应理论相比，即使截断团簇算符中的激发，通过使用我们的方法获得的矩阵元也满足Hermitian对称性。作为新方法的数值证据的一部分，我们报告的激发三重态之间的过渡时刻，尚未在文献中报道的耦合簇理论的计算。在我们的计算中使用了根据相关一致性原理构造的Slater型基组。
2017-01-31 physics.chem-ph
Developments in Stochastic Coupled Cluster Theory: The initiator approximation and application to the Uniform Electron Gas
我们描述了进一步的细节的随机耦合集群方法和诊断这样的计算，肩高，类似于高原中发现的全组态相互作用量子蒙特卡罗。我们描述了一个发起人修改随机耦合集群理论，并表明，发起人的计算可以外推到无偏的限制。我们应用这种方法的3D 14-电子均匀电子气，并提出完整的基组极限值的CCSD和以前无法达到的CCSDT相关能量高达rs = 2，显示需要包括三重激发，以准确地计算在高密度的能量。
2015-11-18 physics.chem-ph
Similarity Constrained CC2 for Efficient Coupled Cluster Nonadiabatic Dynamics
针对标准耦合簇模型在同对称性激发态圆锥交叉点处产生非物理复激发能的问题，提出保留CC2计算标度的相似性约束微扰双激发（SCC2）模型，经次氟酸和胸腺嘧啶验证，可正确高效描述圆锥交叉点，有望推动大分子耦合簇非绝热动力学模拟。
2025-04-15 physics.chem-ph
Cavity-modulated ionization potentials and electron affinities from quantum electrodynamics coupled-cluster theory
利用量子电动力学耦合团簇（QED-CC）理论模拟了真空场诱导的一系列卤化钠化合物（NaX，X = F，Cl，Br，I）与光腔强耦合时基态性质的变化.电离势（IP）和电子亲和势（EA），它表明，EA很容易调制腔相互作用，而这些化合物的IP是远不那么敏感的腔的存在。当考虑实验可获得的耦合参数时，QED-CC预测的EA可以减少0.22 eV（或约50%）。
2021-01-27 physics.chem-ph
Equation-of-motion cavity quantum electrodynamics coupled-cluster theory for electron attachment
在腔量子电动力学（QED）框架下，将电子附着变体的运动方程耦合团簇理论（EOM-EA-CC）推广到强光-物质耦合的情形。由此产生的EOM-EA-QED-CC形式主义提供了一个从头算，相关的，和非微扰描述的腔诱导效应在多电子系统，补充其他最近提出的腔QED耦合集群理论的扩展。重要的是，这项工作表明，EOM-CC理论的QED推广是有用的框架，探索粒子非保守部门的福克空间，从而建立了一条道路前进的同时描述强电子-电子和电子-光子相关效应。
2022-01-06 physics.chem-ph
Time-dependent optimized coupled-cluster method for multielectron dynamics
提出了一种计算强激光场中多电子动力学的含时优化耦合团簇方法（TD-OCC）。我们成功地推导了基于真实作用量泛函的CC振幅运动方程和标准正交轨道函数，并在优化的活动轨道内实现了包括双激发（TD-OCCD）和双激发和三激发（TD-OCCDT）的方法。本方法是尺寸广泛和规范不变，多项式成本缩放的时间相关的多组态自洽场方法的替代。首次将TD-OCC方法应用于强激光驱动下Ar原子中的关联电子动力学。
2017-12-25 physics.chem-ph
Accelerated coupled cluster calculations with Procrustes orbital interpolation
耦合团簇方法被认为是量子化学的黄金标准，可靠地给出了在化学精度（1.6 mHartree）内精确的能量。然而，即使在CCSD近似中，其中团簇算子被截断以仅包括单激发和双激发，该方法在电子数量上缩放为$O(N^6)$，并且团簇算子需要迭代求解，增加了计算时间。受特征向量延拓的启发，我们提出了一种利用高斯过程的算法，该算法为耦合簇振幅提供了改进的初始猜测。聚类算子被写为在特定样品几何形状下获得的样品聚类算子的线性组合。通过以这种方式重新使用来自先前计算的聚类算子，可以获得幅度的起始猜测，其在必要的迭代次数方面超过MP2猜测和“先前几何”猜测。由于这种改进的猜测非常接近于精确的团簇算符，它可以直接用于计算CCSD能量到化学精度，给出近似的CCSD能量标度为$O(N^5)$。
2023-03-09 physics.chem-ph
Coupled-cluster theory for atoms and molecules in strong magnetic fields
介绍了有限磁场中原子和分子的耦合团簇（CC）理论。主要的挑战来自磁场的依赖性在哈密顿量，或者，更准确地说，角动量算符的出现，由于波函数变得复杂，并引入了规范原点的依赖性。由于这个原因，一个复杂的CC代码的实施是需要连同使用规范，包括原子轨道，以确保规范起源的独立性。利用耦合团簇单-双-微扰三重态（CCSD（T））方法计算了原子和分子的相关能和结合能随磁场的变化.
2015-08-12 physics.chem-ph
Seniority-based coupled cluster theory
具有优化轨道的双占据组态相互作用（DOCI）通常准确地描述强相关性，同时在比全组态相互作用所需的希尔伯特空间小得多的希尔伯特空间中工作。然而，这种计算的缩放仍然与系统大小组合。对耦合簇双（pCCD）在能量上非常成功地再现DOCI，但可以在低多项式标度（$N^3$，忽略从原子轨道到分子轨道的双电子积分变换）下这样做。我们在这里展示了几个例子，说明成功的pCCD在复制DOCI能量和波函数，并显示这种成功是如何经常发生。DOCI和pCCD缺乏的是对动态相关性的有效处理，我们在这里通过包括从pCCD中排除的更高资历的集群幅度来添加。这种冻结对耦合集群的方法是可比的成本与传统的闭壳耦合集群方法的结果是竞争力弱相关的系统和强相关系统的描述往往优于。
2014-12-05 physics.chem-ph
Crossing conditions in coupled cluster theory
我们推导出了耦合团簇理论中电子态在圆锥形交叉点处的交叉条件，并证明了如果耦合团簇雅可比矩阵是无亏损的，那么对于一个固有实（复）哈密顿量，两（三）个独立的条件被正确地放置在核自由度上.计算使用耦合簇理论在$2 {^{1}}A' / 3 {^{1}}A'$圆锥形交叉次氟酸说明非物理文物与缺陷在偶然的相同的对称交叉。特别是，所观察到的交叉缝折叠的空间的正确的维数，这表明，微小的修改的理论需要它提供一个正确的描述一般圆锥形交叉。我们发现，一个偶然的对称性允许$1 {^{1}}A" / 2 {^{1}}A"$交叉在硫化氢适当的描述，显示没有文物以及线性的能隙的一阶在分支平面。
2017-08-03 physics.chem-ph
A Stochastic Approach to Unitary Coupled Cluster
酉耦合簇（UCC）最初是作为流行的传统耦合簇方法的变分替代方案而开发的，现已作为量子计算机上使用的函数形式而复兴。然而，存在于量子计算机中的激子的数量通常对量子计算机上的实现构成障碍。由于从量子蒙特卡罗方法得到的波函数的自然稀疏性，我们在这里考虑UCC问题的随机解。使用耦合簇蒙特卡罗框架，我们开发集群选择方案，捕捉UCC波函数的结构，以及它的Trotterized近似，并使用这些来解决相应的投影方程。由于方程的快速收敛性与团簇展开的顺序，这种方法的规模与系统的大小多项式。与传统的UCC实现不同，我们的方法自然地以投影能量的形式产生能量的非变分估计。对于小系统中的UCCSD，我们发现这与能量的期望值一致，并且在两个电子的情况下，与全组态相互作用结果一致。对于较大的N $_2$系统，两种估计器的估计结果是发散的，投影能量接近耦合聚类结果，而期望值接近传统的UCCSD结果.
2020-11-16 physics.chem-ph
Resolving the notorious case of conical intersections for coupled cluster dynamics
在光化学事件中，电子和原子核的运动经常涉及圆锥形相交，即电子态之间的简并。它们在飞秒尺度上充当核弛豫的漏斗，在这个过程中，电子和原子核非线性耦合。精确的从头算量子化学模型对于解释这些现象的实验测量是必不可少的。在本文中，我们解决了一个长期存在的问题，在耦合集群理论，提出了第一个公式的理论，正确地描述了圆锥形的交叉点之间的激发电子状态的相同的对称性。这一新的发展表明，高精度的耦合集团理论可以用来描述涉及圆锥相交的激发电子态的动力学。
2017-08-10 physics.chem-ph
Resolving the ground state intersection problem in coupled cluster theory
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
提出凸相似约束耦合簇理论（CVX-SCC），通过构造解决基态圆锥交叉问题，在乙烯、尿嘧啶、PSB3和HeH$_2$上验证，为单参考非绝热动力学模拟提供基础。
2026-09-10 physics.chem-ph
Determining minimum energy conical intersections by enveloping the seam: exploring ground and excited state intersections in coupled cluster theory
研究一种无需非绝热耦合向量即可定位最小能量圆锥交叉的算法，通过约束状态能量差避免耦合簇理论在交叉处的数值问题，证明耦合簇单双激发模型能很好描述基态交叉，为非绝热动力学模拟提供良好描述。
2024-11-14 physics.chem-ph
Transcorrelated coupled cluster methods. II. Molecular systems
本研究结合变分蒙特卡洛得到的Jastrow因子与单双激发水平的耦合簇、可区分簇方法，验证transcorrelated哈密顿量的能量计算精度，证实其在小分子体系中可达近全组态相互作用水平，并提出无需显式引入三体积分的高效实现方案。
2023-05-17 physics.chem-ph
Coupled-Cluster Imaginary-Time Evolution and the Coupled-Cluster Energy Variance
California Institute of Technology（加州理工学院）
本文提出一种基于耦合簇的虚时间演化方法，探讨其轨迹特性，并引入耦合簇能量方差以识别物理上合理的耦合簇振幅。
2026-09-18 physics.chem-ph quant-ph
Operator relationship between conventional coupled cluster and unitary coupled cluster
化学界长期以来一直在寻找单一参考系的常规和幺正耦合簇之间的确切关系，特别是考虑到在量子计算机上进行量子化学的兴趣。在这项工作中，我们展示了如何使用指数解纠缠恒等式和Hadamard引理给出的算子操作，将酉耦合簇近似的因式分解形式与传统耦合簇近似的因式分解形式联系起来（因式分解形式是必需的，因为某些振幅是算子值，并且不与其他项交换）。通过使用特罗特乘积公式，人们可以将分解形式与酉耦合簇的标准形式联系起来。耦合簇近似的因式分解形式的算子依赖性也可以被去除，代价是需要更多的高阶算子，最终得到传统的耦合簇。这种方法的代数操作是令人生畏的手工执行，但可以在计算机上自动化足够小的系统。
2022-01-28 physics.chem-ph quant-ph
Attenuated Coupled Cluster: A Heuristic Polynomial Similarity Transformation Incorporating Spin Symmetry Projection Into Traditional Coupled Cluster Theory
在电子结构理论中，限制性单参考耦合团簇（CC）捕获弱关联，但在强关联下却灾难性地失效。另一方面，自旋投射的无限制Hartree-Fock（SUHF）忽略了弱相关性，但捕获了大部分强相关性。许多重要过程的理论描述，例如分子解离，需要一种能够同时准确捕获弱相关性和强相关性的方法，并且可能受益于组合的CC-SUHF方法。基于我们最近了解到的关于SUHF写为粒子-空穴激发出一个简单适应的参考行列式，我们在这里提出了一个启发式的耦合团簇双打模型，以衰减占主导地位的自旋集体通道的二次项耦合团簇方程。这里给出的原理证明结果是令人鼓舞的，并指出了进一步改进该方法的几条途径。
2017-02-03 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Coupled cluster theory for multireference and open-shell molecules
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
提出一种限制活性空间耦合簇方法，通过仅含双占据到虚轨道的激发算符，对角化相似变换哈密顿量，有效捕获多参考态和开壳层系统的动态相关性。
2026-10-07 physics.chem-ph quant-ph
Coupled cluster and perturbation theories based on a cluster mean-field reference applied to strongly correlated spin systems
介绍了基于团簇平均场参考的微扰和耦合团簇理论，用于描述强关联自旋系统的基态。在团簇平均场中，基态波函数被写成优化团簇态的简单张量积。集群语言和平均场性质的anomaly允许一个简单的改进，它使用微扰理论和耦合集群来考虑集群间的相关性。利用团簇平均场、微扰理论和耦合团簇方法，对一维链状和二维正方形$J_1-J_2$海森堡模型进行了基准计算.我们还提出了一个外推方案，使我们能够准确地计算热力学极限能量。我们的研究结果表明，足够大的集群，相关的方法（cPT2，cPT4和cCCSD）可以提供一个相对准确的描述海森堡模型在考虑的制度，这表明，所提出的方法可以用于其他强相关系统。本文还讨论了改进本文方法的一些途径。
2022-06-22 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Time-dependent coupled cluster theory on the Keldysh contour for non-equilibrium systems
我们利用Keldysh形式主义将有限温度耦合团簇理论[ \textit{J. Chem. Theory Comput.} 2018，\textit{14}，5690-5700]的实现扩展到已被驱动失去平衡的热系统。由此产生的Keldysh耦合集群理论进行了详细讨论。我们描述了必要的方程执行Keldysh耦合集群单打和双打计算有限温度动力学的实施，我们应用该方法到一些简单的系统，包括哈伯德模型与Peierls阶段和{ \it从头计算}模型的温暖致密的硅受到超事实XUV脉冲。
2019-07-26 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Energetics of H$_2$ clusters from density functional and coupled cluster theories
我们使用耦合团簇量子化学方法来计算从周期性分子氢结构中切割出的分子团簇的能量，该结构模拟了固体氢的观测相。氢结构是从Kohn-Sham密度泛函理论（DFT）计算在150、250和350 GPa的压力下获得的，这些压力在其中相II、III和IV被发现是稳定的压力范围内。DFT能量从耦合簇数据的计算偏差报告为不同的泛函，优化的泛函生成，提供减少的错误。我们给出了半本地和混合密度泛函，预计准确地描述氢在高压下的建议。
2016-11-01 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Diagrammatic Coupled Cluster Monte Carlo
我们提出了一种改进的耦合簇Monte Carlo算法，随机采样连接的条款内截断的Baker-Campbell-Hausdorff展开的相似性变换的哈密顿量的耦合簇图的建设上飞。我们的新方法-- diagCCMC --允许只使用相似变换的哈密顿量的连接分量进行传播，大大降低了与耦合簇方程的随机解相关的内存成本。我们发现，完美的本地，非相互作用的系统，diagCCMC是能够代表耦合集群波函数与系统大小线性缩放的内存成本。有利的内存成本观察到的唯一假设的固定随机粒度，是有效的耦合集群理论的任意级别。显着降低存储器成本也显示出顺利出现与氦原子的有限链的解离。这种方法也被证明不会打破强相关性的存在下，通过拉伸氮分子的例子。我们的新方法移动的理论基础耦合簇蒙特卡罗更接近确定性的方法。
2019-02-09 physics.chem-ph physics.comp-ph
Flexibility of the factorized form of the unitary coupled cluster ansatz
幺正耦合团簇模型的因式分解形式是量子计算机上分子电子结构计算中常用的态制备模型。它通常被看作是一个近似（基于特罗特乘积公式）的传统酉耦合集群运营商。在这项工作中，我们表明，因式分解的形式是相当灵活的，允许一个范围从传统的配置相互作用，传统的酉耦合集群，有效的近似，位于这两者之间。能量的变分最小化通常允许更简单的因式分解酉耦合簇近似实现高精度，即使它们不精确地近似Trotter乘积公式。这类似于量子近似优化算法如何以少量的水平实现高精度。
2021-09-28 physics.chem-ph quant-ph
Polaritonic Coupled-Cluster Theory
我们发展了耦合团簇理论的电子强耦合到光子的系统，提供了一个有前途的理论工具，在极化激子化学的应用前景，以所有类型的费米子玻色子耦合系统。我们展示了耦合到腔光子的模型分子哈密顿的基准结果。通过与各种基态性质和光谱的全组态相互作用结果进行比较，我们证明了我们的方法捕获了精确参考中存在的所有关键特征，包括拉比分裂和多光子过程。此外，如何将我们的玻色子扩展耦合集团理论到现有的量子化学程序的路径。
2019-12-31 physics.chem-ph quant-ph
Coupled cluster theory: Towards an algebraic geometry formulation
本文通过牛顿多面体和代数簇方法研究耦合簇多项式方程的根结构，揭示了其与泡利不相容原理的联系，并通过数值模拟为截断拟设的解提供了新见解。
2024-03-28 math.AG physics.chem-ph
Diagrammatic theory of the irreducible coupled-cluster self-energy
本文通过图解定义不可约耦合簇自能，将CC理论嵌入多体场论，统一描述RPA、GW-BSE和CC理论，并揭示顶点修正与耦合簇振幅方程的关系。
2025-07-02 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
Coupled-Cluster Theory Revisited. Part II: Analysis of the single-reference Coupled-Cluster equations
在一系列的两篇文章中，我们提出了一个全面的数学框架耦合集群类型的方法。在第二部分中，我们利用拓扑度理论分析了单参考耦合簇方法的非线性方程组。我们建立了这些方程的解的存在性结果和定性信息，也揭示了数值观察到的行为。特别地，我们计算了单参照耦合簇映射零点的拓扑指数。对于截断耦合团方法，我们导出了薛定谔方程近似本征态的能量误差界。
2023-03-27 cs.NA math-ph math.MP
A time-dependent formulation of coupled cluster theory for many-fermion systems at finite temperature
我们提出了一个含时的耦合集团理论的制定。该理论允许通过虚时间积分直接计算有限温度下量子系统的自由能，并且与Mukherjee及其同事的热团簇累积量理论密切相关。我们的推导突出了微扰理论和零温度耦合集群理论的连接。我们明确地表明如何有限温度耦合集群单打和双打振幅方程可以推导出类比的零温度理论和响应特性可以有效地计算使用变分拉格朗日。我们讨论了现实系统的实施，并展示了潜在的效用的方法与计算的交换相关能的均匀的电子气在温暖的致密物质的条件。
2019-03-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Magnetic circular dichroism spectra from resonant and damped coupled cluster response theory
磁圆二色性（MCD）的法拉第A项的计算表达式内的耦合集群响应理论和替代的计算表达式进行了讨论。此外，一种方法来计算（温度无关）MCD椭圆度的耦合集群阻尼响应的上下文中，其等价性与棒谱方法在无限寿命的限制证明。阻尼响应方法对于具有高态密度的分子系统或光谱范围具有优势。说明性的结果报告在耦合集群单打和双打水平，并与时间相关的密度泛函理论的结果。
2020-05-13 physics.chem-ph physics.comp-ph
A coupled cluster framework for electrons and phonons
我们描述了一个耦合的电子和声子系统的耦合集群框架。中性和带电激励通过运动方程的理论版本访问。Hubbard-Holstein模型的基准使我们能够评估不同耦合集群近似的优点和缺点，这些近似通常表现良好，适用于弱耦合到中等耦合。最后，我们报告的进展实现{ \it从头计算固体，并提出了一些有限尺寸模型的金刚石的初步结果。我们还报告了电子-声子耦合矩阵元素从晶体高斯型轨道（CGTO）内的PySCF程序包的实施。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A Power Series Approximation in Symmetry Projected Coupled Cluster Theory
投影Hartree-Fock理论对许多强关联系统提供了精确的描述，但对弱关联系统却没有很好的描述。另一方面，单参考方法，如组态相互作用或耦合集团理论可以处理弱相关的问题，但不能正确地解释强相关性。理想情况下，我们希望将这些方法结合到一个简单的耦合集群方法中，但这远非简单。在这项工作中，我们提供了一个替代配方，以确定所谓的解开集群运营商时，我们结合这两种方法链。我们的配方模型系统和小分子显示有前途的结果。
2022-02-11 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Theory and Implementation of a Novel Stochastic Approach to Coupled Cluster
我们提出了一个详细的讨论，我们的新的图形耦合簇蒙特卡罗（diagCCMC）[斯科特等人，物理化学快报。2019，10，925]。diagCCMC算法执行相似变换的耦合簇薛定谔方程的时间-时间传播。虚时更新计算随机采样的耦合集群向量函数：每个术语被评估为一个随机实现的图中的相似变换的哈密顿连接扩展。我们强调确定性和随机链接耦合集群理论之间的相似性和差异时，后者被重新表示为一个采样的图形扩展，并讨论我们的实施细节，允许一个步行者少实现的随机采样。最后，我们证明，在局部性的存在下，我们的算法可以得到一个固定的errorbar每个电子，而只需要一个渐进的计算工作，规模与系统大小的四次方，独立于截断水平耦合集群理论。该算法只需要一个渐进的内存成本线性缩放，如前所述。这些比例缩减不需要对方法进行特别修改。
2020-09-21 physics.chem-ph physics.comp-ph
Assessing the accuracy of tailored coupled cluster methods corrected by electronic wave functions of polynomial cost
定制耦合团簇理论代表了一种计算成本低廉的方法来描述静态和动态电子关联效应。在这项工作中，我们仔细检查各种定制的耦合集群方法的性能外部校正的多项式成本的电子波函数。具体来说，我们专注于冷冻对耦合团簇（fpCC）的方法，这是外部校正的对耦合团簇双打（pCCD），和耦合团簇理论定制的矩阵乘积态波函数优化的密度矩阵重整化群（DMRG）算法。作为测试系统，我们选择了一组包含化合物的各种小分子和中等大小的分子（N $_2$、F $_2$、C $_2$、CN $^+$、BN、BO $_2$和Cr $_2$）和分子（氨、乙烯、环丁二烯、苯），对于这些化合物，常规的单参考耦合簇单和双（CCSD）不能产生光谱常数的准确结果，势能面和势垒高度。最重要的是，DMRG定制和pCCD定制的方法产生类似的错误，在光谱常数和势能面相比，多参考和/或实验参考数据，一般优于传统的单参考CCSD方法。虽然fpCC方法提供了一个可靠的描述的解离途径的分子具有单键和四重键，他们失败的描述三重或六重键断裂过程或避免交叉区域。
2021-03-23 cond-mat.str-el physics.chem-ph
