We present extensive new \textit{ab intio} path integral Monte Carlo results for the momentum distribution function $n(\mathbf{k})$ of the uniform electron gas (UEG) in the warm dense matter (WDM) regime over a broad range of densities and temperatures. This allows us to study the nontrivial exchange--correlation induced increase of low-momentum states around the Fermi temperature, and to investigate its connection to the related lowering of the kinetic energy compared to the ideal Fermi gas. In addition, we investigate the impact of quantum statistics on both $n(\mathbf{k})$ and the off-diagonal density matrix in coordinate space, and find that it cannot be neglected even in the strongly coupled electron liquid regime. Our results were derived without any nodal constraints, and thus constitute a benchmark for other methods and approximations.
Indium-Gallium Segregation in CuIn$_{x}$Ga$_{1-x}$Se$_2$: An ab initio based Monte Carlo Study
具有CuIn $_x$ Ga $_{1-x}$ Se $_2$（CIGS）吸收剂的薄膜太阳能电池仍然远低于其效率极限，尽管实验室电池已经达到19.9%。一个重要的方面是合金的均匀性。结合蒙特卡罗和密度泛函计算的大规模模拟表明，两相共存的热平衡低于室温。只有在更高的温度下，CIGS才变得越来越均匀。富Ga CIGS的较大程度的不均匀性在宽的温度范围内持续存在，这可能导致富Ga CIGS太阳能电池的低观察效率。
Ab initio Path Integral Monte Carlo Simulations of Quantum Dipole Systems in Traps: Superfluidity, Quantum Statistics, and Structural Properties
我们提出了广泛的\textit{ab initio}路径积分蒙特卡罗（PIMC）模拟二维量子偶极子系统的谐波约束，同时考虑到玻色和费米统计。这使我们能够研究非经典的转动惯量，这可能导致一个负的超流分数的情况下，费米子[物理。\textbf{112}，235301（2014）]。此外，我们详细研究了这种系统的结构特征，并能够清楚地解决量子统计对密度分布和相应的壳层结构的影响。此外，我们提出了一个更先进的中心两粒子关联函数的结果[Phys. Rev. E \textbf{91}，043104（2015）]，它允许检测费米和玻色系统之间的差异，这些差异在其他可观测量（如密度）中没有表现出来。总体而言，我们发现，玻色子系统敏感的偶极-偶极耦合强度，即使很小的值，而这样的弱相互作用有效地掩盖了费米子的泡利不相容原理。此外，费米子的异常超流分数并没有被系统的结构性质所反映，即使惯性矩彼此发散，系统的结构性质也等于玻色子的情况。最后，我们已经证明了量子偶极系统的费米PIMC模拟是可行的，尽管臭名昭著的费米子符号的问题，这开辟了新的途径，在这一领域的未来研究。
Physics Constrained Neural Collision Operators for Variable Hard Sphere Surrogates and Ab Initio Angle Prediction in Direct Simulation Monte Carlo
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Ferdowsi University of Mashhad（马什哈德费尔多西大学）；Institute of Mechanics, Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院力学研究所）；Centre of Excellence in Informatics and Information and Communication Technologies（信息与通信技术卓越中心）
Enabling ab initio geometry optimization of strongly correlated systems with transferable deep quantum Monte Carlo
FU Berlin, Department of Mathematics and Computer Science（柏林自由大学数学与计算机科学系）；Microsoft Research AI4Science（微软研究院AI4Science）；FU Berlin, Department of Physics（柏林自由大学物理系）；Rice University, Department of Chemistry（莱斯大学化学系）
TurboRVB: a many-body toolkit for {\it ab initio} electronic simulations by quantum Monte Carlo
TurboRVB是一个计算软件包，用于分子和体电子系统的{\it ab initio}量子蒙特卡罗（QMC）模拟。该代码实现了两种类型的成熟的QMC算法：变分蒙特卡罗（VMC）和扩散蒙特卡罗在其强大和有效的晶格正则化的变体。该代码的一个关键特点是使用强相关的多体波函数的可能性。电子波函数（WF）是通过将考虑动力学相关性的Jastrow因子应用于最一般的平均场基态而获得的，该平均场基态被写为具有自旋单重态配对的反对称化的孪积，或者被写为包括单重态相关性和三重态相关性的Pfweian。这种波函数可以看作是由L.鲍林和P.W.安德森在量子化学和凝聚态物理，分别。TurboRVB中实现的RVB计算器具有很大的变分自由度，包括Jastrow相关的Slater行列式作为其最简单但非平凡的情况。此外，它有一个显着的优势，剩余的一个负担得起的计算成本，成比例的一个用于评估一个单一的斯莱特行列式。该代码实现了伴随算法的差异，使一个非常有效的评估能源衍生物，包括离子力。因此，人们可以在VMC水平上进行正则NVT系综的结构优化和分子动力学。对于电子部分，一个完整的WF优化是可能的，由于国家的最先进的随机算法的能量最小化。通过使用混合MPI-OpenMP协议，代码已被高效并行化，这也是利用现代GPU加速器计算能力的理想环境。
Electronic excitation spectra of cerium oxides: from ab initio dielectric response functions to Monte Carlo charge transport simulations
由氧化铈CeO $_2$和Ce $_2$ O $_3$制成的纳米材料具有广泛的应用，从汽车、工业或能源操作中的催化剂到有希望的材料，以增强肿瘤治疗中的强子疗法的有效性。为了阐明这些过程中所涉及的物理化学机制，了解这些氧化物的电子激发光谱是至关重要的，这些光谱是通过高精度线性响应时间依赖的密度泛函理论计算得到的。特别是，宏观介电响应函数$\barε$体CeO $_2$和Ce $_2$ O $_3$的推导，这与现有的实验数据进行了比较。这些结果强调了适当考虑局部场效应来模拟金属氧化物介电函数的重要性。在此基础上，我们推导了材料的能量损失函数$\mbox{Im} (-1/\barε)$，包括从第一性原理出发对动量传递色散的精确计算。在这方面，通过使用Mermin型参数化，我们能够模拟不同电子激发对介电损耗函数的贡献。最后，从知识的电子非弹性平均自由程，连同弹性平均自由程提供的相对论莫特理论，我们进行统计蒙特卡罗（MC）电荷输运模拟再现的主要特点，实验反射电子能量损失（REEL）光谱的氧化铈。与REEL实验数据的良好一致性强烈支持我们的方法的基础上MC建模告知从头计算的电子激发光谱在广泛的动量和能量转移。
Beyond single-reference fixed-node approximation in ab initio Diffusion Monte Carlo using antisymmetrized geminal power applied to systems with hundreds of electrons
