Hidden antiferromagnetism, persistent valley fluctuations, and $U(6)$ crossovers in triangular-lattice M-point moiré materials via determinantal quantum Monte Carlo
University of Oxford（牛津大学）；Max-Planck-Institut für Physik Komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
通过行列式量子蒙特卡洛模拟，研究了三角晶格M点莫尔材料中三电子填充时的相图，发现近各向同性相互作用下存在中间耦合区域，局域矩形成与巡游性竞争，且低温有序态的交叉可由涨落的$U(6)$局域矩理解。
2026-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interaction expansion inchworm Monte Carlo solver for lattice and impurity models
具有一般相互作用和杂化项的多轨道量子杂质模型出现在广泛的应用中，包括嵌入，量子输运和纳米科学。然而，大多数量子杂质求解器仅限于少数杂质轨道，离散浴，对角杂交或密度-密度相互作用。在这里，我们将尺蠖量子蒙特卡罗方法推广到相互作用展开，并探讨其应用于典型的单轨道和多轨道问题中遇到的杂质和晶格模型的调查。我们的实现一般优于裸和粗线量子蒙特卡罗算法的相互作用扩展。到目前为止，对于这里研究的系统，它仍然不如更专门的杂交扩展和辅助字段算法。非物理不动点的收敛问题，阻碍了所谓的粗线方法，在尺蠖蒙特卡罗中没有遇到。
2022-01-09 cond-mat.str-el
Determinant Monte Carlo algorithms for dynamical quantities in fermionic systems
我们介绍和比较三种不同的蒙特卡罗行列式算法，允许一个计算动力学量，如自能，费米子系统在其热力学极限。我们表明，最有效的方法表示的阶乘数的一个粒子的不可约图的递归和指数复杂性的决定因素的总和。通过比较结果的二维哈伯德模型与那些从国家的最先进的图解Monte Carlo，我们表明，我们可以达到更高的扰动阶数和更大的精度相同的计算工作。
2018-02-09 cond-mat.str-el
CT-X: an efficient continuous-time quantum Monte Carlo impurity solver in Kondo Regime
本文提出了一种有效的连续时间量子Monte Carlo杂质求解器，该方法在低温下具有高的接受率，适用于具有一般相互作用的多轨道量子杂质模型。在这个杂交扩展杂质求解器中，虚时间演化算子的高能量多重态，它衰减非常迅速的虚时间，近似的概率归一化$δ$ -功能。结果表明，在不显式应用Schriling-Wolff变换的情况下，$f^{n}\rightarrow f^{n\pm1}$的虚电荷涨落被包含在同一基础上.作为基准，我们的算法完美地再现了由Otsuki { \it et al}开发的CT-J方法获得的Coqblin-Schriffeer和Kondo晶格模型的结果。此外，它允许直接捕获重费米子材料的低能物理，而无需拟合近藤模型中的交换耦合$J$。
2018-05-22 cond-mat.str-el
Dynamical Variational Monte Carlo as a quantum impurity solver: Application to Cluster Dynamical Mean-Field Theory
本文提出基于动力学变分蒙特卡洛（dVMC）的量子杂质求解器，利用其良好的系统尺寸标度处理更大团簇，并通过一维 Hubbard 模型的 CDMFT 计算验证其有效性。
2023-07-28 cond-mat.str-el
A novel continuous time quantum Monte Carlo solver for dynamical mean field theory in the compact Legendre representation
动力学平均场论（DMFT）是真实材料从头计算中精确处理电子关联效应的最常用方法之一。在电子结构代码中，许多现代大规模的DMFT实现都涉及使用连续时间量子蒙特卡罗（CT-QMC）求解器来求解量子杂质模型。CT-QMC的主要优点是，不同于标准的量子Monte Carlo方法，它能够在任意精细的虚时间网格上产生关联系统的局部格林函数，并且没有任何系统误差。在这项工作中，我们将Khatami等人和Rost等人提出的混合QMC求解器扩展到多轨道环境。这具有使杂质求解器QMC计算能够与逆温度线性缩放的优点，并且允许其应用于d和f带材料。此外，我们提出了一种新的格林函数处理方案，产生准确的准连续虚时间的解决方案的杂质问题，克服了固有的错误标准QMC方法。该求解器和处理方案被纳入一个完整的DFT+DMFT计算使用CASTEP DFT代码。基准计算钒酸锶的性质。
2018-11-30 cond-mat.str-el
Continuous Time Quantum Monte Carlo Method for Fermions: Beyond Auxiliary Field Framework
提出了一种计算有限个非定域相互作用费米子系统的数值精确连续时间量子蒙特卡罗算法。该方案特别适用于一般的多带时间相关，因为它不调用Hubbard-Stratonovich变换。目前的行列式巨正则方法是基于相互作用表示中的配分函数的随机级数展开。给出了具有自旋翻转相互作用的多轨道超对称杂质模型的格林函数和极化率随时间的变化。
2004-07-31 cond-mat.str-el
Efficiency of quantum Monte Carlo impurity solvers for dynamical mean-field theory
自从动力学平均场论诞生以来，大量的数值研究都依赖于Hirsch-Fye量子蒙特卡罗（HF-QMC）方法来解决相关的杂质问题。最近开发的连续时间算法（CT-QMC）避免了Trotter离散化错误，并允许更快的配置更新，这使得它们成为替代HF-QMC的候选者。然而，我们证明了HF-QMC的最先进的实现（具有离散化delta_tau -> 0的外推）与CT-QMC具有竞争力。特罗特误差HF-QMC估计和适当的delta_tau值的定量分析。
2007-10-26 cond-mat.str-el
Continuous Time Quantum Monte Carlo method for fermions
本文给出了时空相互作用中具有一般非局域性的费米子的数值精确连续时间量子蒙特卡罗算法。新的行列式巨正则方案是基于相互作用表示中的配分函数的随机级数展开。该方法特别适用于多波段时间相关，因为它不调用Hubbard-Stratonovich变换。本文讨论了精确可解模型的测试计算结果以及自旋翻转相互作用下多带超对称模型的格林函数和含时磁化率的结果。
2005-03-07 cond-mat.str-el
Semiclassical approximation solved by Monte Carlo as an efficient impurity solver for dynamical mean field theory and its cluster extensions
我们建议，半经典近似与蒙特卡罗模拟相结合，可以是一个有效的和可靠的杂质求解动力学平均场论方程及其集群扩展与大集群的大小。为了证明该方法的可靠性，我们考虑了两个测试情况：（i）单带哈伯德模型的动力学集团近似与4-和8-网站集团和（ii）各向异性的双轨道哈伯德模型的轨道不同带宽的单网站动力学平均场论。我们比较了我们的结果与那些从求解动力学平均场方程与连续时间和行列式量子蒙特卡罗。在这两个测试的情况下，我们观察到合理的金属-绝缘体临界相互作用强度值$U_c/t$，虽然光谱函数的一些细节不能被捕获的半经典近似由于冻结的动力学波动，主要功能再现的方法。
2014-02-02 cond-mat.str-el
TRIQS/CTHYB: A Continuous-Time Quantum Monte Carlo Hybridization Expansion Solver for Quantum Impurity Problems
我们提出了TRIQS/CTHYB，一个国家的最先进的开源实现的TRIQS包的连续时间杂化扩展量子杂质求解器。该代码主要设计用于TRIQS库，以解决强关联电子的多轨道动力学平均场论方法中的自洽量子杂质问题，特别是在现实计算的背景下。为了提高效率，它是用C++实现的，并提供了一个高级Python接口。该代码是船舶与一个新的分区算法，划分局部希尔伯特空间没有任何用户知识的对称性和量子数的哈密顿。此外，我们实现了高阶配置移动，并表明，这样的移动是必要的，以确保遍历性的Monte Carlo在共同的哈密顿，即使没有破环。
2015-07-01 cond-mat.str-el
Cluster size convergence of the density matrix embedding theory and its dynamical cluster formulation: a study with an auxiliary-field quantum Monte Carlo solver
我们使用两种形式的密度矩阵嵌入理论（DMET）的能量和可观测量的集群大小的收敛性进行调查：原来的集群形式（CDMET）和一个新的配方动力学集群近似（DCA-DMET）的动机。这两种方法都适用于半填充的一维和二维哈伯德模型使用的符号问题的自由空间场量子蒙特卡罗（AFQMC）杂质求解器，它允许高达100个站点的大杂质集群的治疗。虽然CDMET在较小的杂质团簇尺寸下更准确，但DCA-DMET表现出更快的接近热力学极限（TDL）的渐近收敛。我们使用我们的两个配方，以产生新的准确估计的能量和本地的二维哈伯德模型的U/t = 2，4，6。这些结果与文献中的最佳数据相比毫不逊色，并有助于解决U/t = 2时的早期不确定性。
2016-08-11 cond-mat.str-el
Hubb_DMFT and Wan2mb_DMFT: Continuous-Time Quantum Monte Carlo Solvers for Single- and Multi-Orbital Hubbard Model
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；M. N. Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院乌拉尔分支M.N.米凯耶夫金属物理研究所）
该研究开发了Hubb_DMFT与Wan2mb_DMFT两款定制软件，基于iQIST v.0.7杂质求解器，采用改进的CT-QMC核心，分别适配单轨道和多轨道哈伯德模型，可精确求解强关联电子系统的DMFT方程。
2026-08-20 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo Impurity Solver for Cluster DMFT and Electronic Structure Calculations in Adjustable Base
我们推广了最近推出的新的杂质求解器的基础上的图形扩展周围的原子极限和量子蒙特卡罗求和的图表。我们提出的一般化的杂质团簇，这是在集群动力学平均场方法的核心，和现实的多重态结构的相关原子，这将允许高精度的研究锕系和镧系元素为基础的化合物与组合的动力学平均场论和能带结构方法。该方法适用于两个，二维Hubbard和t-J模型的细胞动力学平均场方法。新算法的有效实施，我们详细描述，使我们能够研究系统的相干性在低温下从欠掺杂到过掺杂制度。我们发现，最大超导转变温度点与最大散射率点重合，虽然这一最佳掺杂点出现在不同的电子密度在两个模型。该方法的力量进一步证明了近藤体积塌陷过渡铈的例子。的DMFT解决方案的价直方图显示的原子态的多重态分裂的重要性。
2006-12-06 cond-mat.str-el
$i$QIST: An open source continuous-time quantum Monte Carlo impurity solver toolkit
量子杂质求解器在强关联电子系统的理论研究中有着广泛的应用。特别是，它们在相关晶格模型和实际材料的动力学平均场论计算中起着关键作用。因此，开发和实现高效的量子杂质求解器是一项重要的任务。在本文中，我们提出了一个开源的相互作用量子杂质求解工具包（称为$i$ QIST）。该软件包包含几个高度优化的量子杂质求解器，它们基于杂交扩展连续时间量子蒙特卡罗算法，以及一些必要的预处理和后处理工具。首先介绍了连续时间量子蒙特卡罗算法的基本原理，然后讨论了其实现细节和优化策略。还解释了$i$ QIST的软件框架、主要功能和安装过程。最后，提供了几个简单的教程，以演示$i$ QIST的用法和功能。
2015-03-20 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Superperturbation solver for quantum impurity models
我们提出了一个非常有效的解决一般安德森杂质问题。它是基于周围的扰动从精确对角化使用少量的浴网站获得的解决方案。我们制定了一个扰动理论，这是有效的弱耦合和强耦合和这些限制之间的插值。数值精确的量子蒙特卡罗结果被发现在一个单一的浴网站在很宽的参数范围内的良好协议。特别是，近藤共振在中间耦合制度是很好地再现了一个单一的浴网站和最低阶校正。该方法是特别适合于低温下，由于没有统计噪声相比，量子蒙特卡罗杂质求解器的虚时间数据的解析延拓。
2008-09-07 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo solution of the dynamical mean field equations in real time
我们给出了无限配位数Bethe晶格上单格位动力学平均场论的实时尺蠖量子蒙特卡罗结果。我们的数值精确的结果得到的L形Keldysh轮廓，并在实时评估，避免了通常遇到的蒙特卡洛计算中的解析延拓问题。我们的结果表明，尺蠖蒙特卡罗方法现在已经达到了一个状态，他们可以被用来作为动力学平均场杂质求解器和动力学符号的问题可以克服。由于非平衡问题可以模拟在相同的成本，我们设想的主要用途，这些方法的动态平均场求解器的时间依赖性问题远离平衡。
2017-06-09 cond-mat.str-el
Pseudoparticle vertex solver for quantum impurity models
我们提出了一个基于伪粒子框架的量子杂质求解器，它结合了三点顶点的图解表示和四点顶点的图解蒙特卡罗采样。最近提出的方法[A]。J. Kim等人，arXiv：2112.15549]在这里被推广到费米杂质问题，我们讨论了实现的技术细节，包括时间步进方法，Monte Carlo更新，以及检查四点顶点的两粒子不可约性的例程。我们还解释了如何使用Dubiner基表示的顶点信息可以有效地存储。该算法的收敛性证明与应用程序的精确可解杂质模型和动力学平均场论模拟的单轨道哈伯德模型。该算法可以处理非对角杂交的双轨道问题，而非对角杂交在标准杂交展开蒙特卡罗模拟中会引起严重的符号问题.由于基于顶点的算法成功地处理符号振荡积分的平衡和样本连接的图表，它可能是一个很有前途的方法，实时模拟。
2022-09-03 cond-mat.str-el
Cluster solver for dynamical mean-field theory with linear scaling in inverse temperature
动力学平均场论及其群扩展为研究模型哈密顿量中的相变提供了一种非常有用的方法，并与电子结构理论相结合，构成了处理强关联材料的有力方法。该技术的主要优点是，与竞争的真实空间方法不同，符号问题在Hirsch-Fye（HF）量子蒙特卡罗中被很好地控制，用作精确的簇求解器。然而，一个重要的计算瓶颈仍然存在，HF方法的规模作为反温度，$β$的立方。这通常使低温下的模拟极具挑战性。本文提出了一种新的基于行列式量子Monte Carlo的方法，该方法在$β$中线性标度，并证明了符号问题与HF相同。
2010-05-12 cond-mat.str-el
Continuous-time hybridization expansion quantum impurity solver for multi-orbital systems with complex hybridizations
我们描述了一个开放源代码实现的连续时间杂交扩展量子蒙特卡罗方法的杂质模型与一般的瞬时两体相互作用和复杂的杂交功能。该代码构建在ALPS库（物理模拟应用程序和库）上。
2017-05-01 cond-mat.str-el
Introduction to Quantum Monte Carlo simulations for fermionic systems
我们将以哈伯德模型为例，对费米子系统的行列式量子蒙特卡罗方法进行复习。从经典系统的蒙特卡罗模拟的基本成分开始，我们介绍了重要性抽样、误差来源和有限尺寸标度分析等方面。然后，我们建立了初步的步骤，准备模拟，表明他们实际上是通过采样离散的哈伯德-Stratonovich辅助字段。在这个过程中，格林函数作为一个基本工具出现，因为它被用于更新过程，同时，它直接与探测磁，电荷，金属和超导行为的量有关。我们还讨论了尚未解决的“负号问题”，和两种方法来稳定的算法在低温下。
2003-03-26 cond-mat.str-el
Fast Impurity Solver for Dynamical Mean Field Theory based on second order perturbation around the atomic limit
提出了一种用于莫特绝缘体动力学平均场研究的杂质求解器，它基于杂化函数的二阶微扰。经过仔细的基准与量子蒙特卡罗结果的反铁磁相的Hubbard模型，我们得出结论，这种杂质求解器可以捕获的主要物理特征，在强耦合制度，可以是一个非常有用的工具，LDA+DMFT研究的莫特绝缘体与长程序。
2009-11-07 cond-mat.str-el
Continuous-time auxiliary field Monte Carlo for quantum impurity models
本文提出了一种计算量子杂质模型的连续时间蒙特卡罗方法，该方法结合了弱耦合展开和量子场分解。该方法比Hirsch-Fye方法效率高得多，且无时间离散误差，特别适用于大团簇动力学平均场论（DMFT）计算中的杂质求解.
2008-06-02 cond-mat.str-el
Adaptively truncated Hilbert space based impurity solver for dynamical mean-field theory
我们提出了一个基于自适应截断希尔伯特空间的杂质求解器。求解器是特别适合于动态平均场论的情况下，量子蒙特卡罗方法是无效的。它利用了量子杂质模型的稀疏结构，其中相互作用仅耦合自由度的一小部分。我们进一步介绍了一个自适应截断的粒子或空穴激发空间，这使得计算的格林函数的准确性需要避免非物理（符号变化的虚部）的自我能量。该方法的基准上的一维哈伯德模型。
2017-08-29 cond-mat.str-el
$i$QIST v0.7: An open source continuous-time quantum Monte Carlo impurity solver toolkit
本文介绍了一个新版本的$i$ QIST软件包，它能够用杂化展开（或强耦合展开）的连续时间量子蒙特卡罗算法求解各种量子杂质模型。在修订版中，软件架构完全重新设计。介绍了单粒子和双粒子格林函数的新基（中间表示或奇异值分解表示）。加入了许多有用的物理观测量，如电荷磁化率、保真度磁化率、Binder累积量和自相关时间。特别是对两粒子格林函数的测量进行了优化。支持粒子-孔通道和粒子-粒子通道。此外，利用两粒子格林函数的块结构来加速计算。最后，我们修复了一些已知的bug和限制。大大提高了代码的计算效率。
2017-08-24 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Wave function optimization in the variational Monte Carlo method
一个适当的迭代计划的能量最小化，变分蒙特卡罗（VMC）技术的基础上，介绍和现有的随机计划相比。我们测试的各种方法的一维海森堡环和二维t-J模型，并表明，与本计划，非常准确和有效的计算是可能的，即使是几个变分参数。实际上，通过使用一阶和二阶能量导数的非常有效的统计评估，可以定义非常快速收敛的迭代方案，该方案在VMC内比标准牛顿方法方便得多。它还示出了如何同时优化杰斯特罗和行列式的部分的波函数。
2005-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Benchmarking a semiclassical impurity solver for dynamical-mean-field theory: self-energies and magnetic transitions of the single-orbital Hubbard model
本文研究了半经典近似在求解关联电子模型的动力学平均场方法中的量子杂质问题中的应用。该方法是基于执行一个精确的数值积分的零松原频率分量的自旋部分的一个连续的Hubbard-Stratonovich字段，随着自旋场相关的最陡下降治疗的电荷部分。我们测试这种方法，将其应用到一个或两个网站近似的单带哈伯德模型与不同的能带结构，并比较结果的量子Monte-Carlo和简化的精确对角化计算。由此产生的电子自能，态密度和磁转变温度显示出合理的协议与量子蒙特卡罗模拟在很宽的参数范围内，这表明半经典方法是有用的，在其他技术太昂贵的情况下，获得一个合理的物理图片。
2005-02-03 cond-mat.str-el
Ising Antiferromagnet in the 2D Hubbard Model with Mismatched Fermi Surfaces
研究了具有自旋相关各向异性跳跃的二维排斥哈伯德模型的相图。该系统的发展伊辛反铁磁长程序已经在无穷小的排斥相互作用强度的基态。微扰制度之外，无偏预测的伊辛反铁磁体的临界温度的各种国家的最先进的量子Monte Carlo方法，包括图解Monte Carlo，连续时间决定性Monte Carlo和路径积分Monte Carlo方法的相互作用值。我们的发现与p轨道或自旋相关光晶格中的超冷原子实验有关。
2017-05-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A continuous-time solver for quantum impurity models
我们提出了一个新的连续时间求解量子杂质模型，如那些相关的动力学平均场论。它是基于一个随机采样的扰动扩展的杂质浴杂交参数。与量子蒙特卡罗和精确对角化计算的比较证实了新方法的准确性，该方法即使在低温和强相互作用下也可以进行非常有效的模拟。作为功率的方法的例子，我们提出的结果的温度依赖性的动能和自由能，使温度驱动的金属-绝缘体过渡的准确位置。
2006-08-24 cond-mat.str-el
Neural-Network Quantum Embedding Solvers for Correlated Materials
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute（平顿研究所计算量子物理中心）；Collège de France（法兰西公学院）；CPHT, CNRS, Ecole Polytechnique, IP Paris（巴黎综合理工学院、法国国家科学研究中心、巴黎高等研究院）；DQMP, Université de Genève（日内瓦大学）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de Physique Théorique（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、法国原子能和替代能源委员会、理论物理研究所）
本文提出基于神经网络的量子嵌入求解器，能高效求解单轨道和多轨道模型，通过学习杂质映射准确预测Mott相变和电子特性，显著提升DMFT计算速度并保持精度。
2026-03-24 cond-mat.str-el
Recent developments in Quantum Monte-Carlo simulations with applications for cold gases
本文综述了蒙特卡罗方法在超冷气体研究中的最新进展。对于光晶格中的玻色子原子，我们讨论了路径积分蒙特卡罗模拟与蠕虫更新，并显示出良好的协议与冷原子实验。我们还回顾了最近在模拟具有长程相互作用的玻色子系统、无序玻色子、混合玻色子和自旋玻色子系统方面的进展。对于排斥费米子系统，半填充行列式方法是无符号的，但一般不存在无符号方法。本文综述了用图解蒙特卡罗方法研究费米极化子问题和哈伯德模型的进展，并指出了它与动力学平均场论的联系。我们结束审查与扩散蒙特卡罗的斯通纳问题在寒冷的气体。
2012-12-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.comp-ph
Schur complement solver for Quantum Monte-Carlo simulations of strongly interacting fermions
Institute of Theoretical Physics, Würzburg University（维尔茨堡大学理论物理研究所）；School of Mathematics and Natural Sciences, University of Wuppertal（伍珀塔尔大学数学与自然科学学院）；Institute of Theoretical Physics, Regensburg University（雷根斯堡大学理论物理研究所）
本文提出了一种基于Schur补方法的非迭代求解器，用于解决出现在强相互作用费米子晶格量子蒙特卡洛模拟中的特殊形式稀疏线性系统。尽管该求解器的浮点运算次数与晶格点数的立方成正比，但在实际相关晶格尺寸下，它在强费米子相互作用的区域（例如量子相变附近）仍比共轭梯度法等迭代求解器快得多。对于多个不同右端向量的线性系统求解，加速效果更为显著。本文还展示了在六边形石墨烯晶格上紧束缚模型的QMC模拟的基准结果，并展示了使用GPU进一步加速的潜力。
2018-11-19 cond-mat.str-el cs.NA hep-lat
Perturbative solution of fermionic sign problem in lattice Quantum Monte Carlo
University of Michigan（密歇根大学）；Radboud University（拉德堡德大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）
本文提出一种强耦合微扰方法，用于解决晶格QMC中fermionic符号问题，通过考虑化学势和第二邻hopping的一阶微扰，获得铜氧化物系统电子能谱，揭示强耦合 regime 中赝能隙与nodal-antinodal分歧的形成。
2023-03-02 cond-mat.str-el
Finite-size effects in transport data from Quantum Monte Carlo simulations
我们研究了正方晶格上哈伯德模型中密度驱动的金属-绝缘体相变的可压缩性、直流电导率、单粒子能隙和Drude重量的行为。这些物理量是通过有限温度下16 × 16格点的量子蒙特卡罗模拟得到的。虽然可压缩性，直流电导率，和间隙是已知的遭受“闭壳”效应，由于在频谱中的人工间隙的存在（由晶格的有限性引起的），我们已经建立，前者跟踪的平均符号的费米子行列式（<sign>），和一个捷径，经常用来计算电导率可能会忽略重要的修正。我们的系统分析还表明，相比之下，Drude重量是不太敏感的有限尺寸效应，更可靠的探针绝缘状态。我们还研究了离散时间间隔（Δτ）对<sign>平均密度（ρ）和双占有率（d）的影响：我们发现，<sign>在远离闭壳层组态的情况下，Δ τ和ρ对Δτ的依赖性更强，但在闭壳层和开壳层组态的情况下，d都遵循Δτ^2的依赖性。
2012-03-16 cond-mat.str-el
Development of an efficient impurity solver in dynamical mean field theory for multi-band systems: The iterative perturbation theory combined with the parquet equations
虽然已经提出了几个杂质的动态平均场论（DMFT）的解决方案，特别是在多频带系统中，有实际的困难，从数值成本和可靠性之间的权衡。在这项研究中，我们重新解释的迭代扰动理论（IPT）作为一种近似，它捕捉强相关效应，通过模仿特定的频率结构的确切的全顶点，并扩展它，使它可以同时具有效率和可靠性，通过修改IPT顶点使用parquet方程。我们将此方法应用于几个模型，以评估其有效性。我们确认，我们的方法显示出良好的协议与数值精确的连续时间量子蒙特卡罗方法在单站点DMFT计算。
2021-08-02 cond-mat.str-el
Efficient implementation of the continuous-time hybridization expansion quantum impurity solver
强关联量子杂质问题出现在各种各样的背景下，从纳米科学和表面物理到材料科学和强关联晶格模型的理论，在那里它们作为动态平均场论中的辅助系统出现。精确和无偏的解决方案，通常必须得到数值，和连续时间量子蒙特卡罗算法，一个家庭的算法的基础上随机抽样的配分函数扩展，这样的系统，表现良好。与本论文中，我们提供了一个有效的和通用的实现的杂交扩展量子杂质求解器，基于段表示。我们提供了一个完整的实现，其中包括最近开发的大多数扩展和优化。我们的实现允许一个治疗滞后的相互作用，并提供了广义的测量程序的基础上改进估计的自能和顶点功能。求解器嵌入在ALPS-DMFT应用程序包中。
2013-02-17 cond-mat.str-el
Imaginary-time matrix product state impurity solver in a real material calculation: Spin-orbit coupling in Sr$_2$RuO$_4$
利用基于时间矩阵乘积态（MPS）的量子杂质求解器，结合密度泛函理论（DFT）对Sr $_2$ RuO $_4$进行了真实的动力学平均场论（DMFT）计算.我们充分考虑了Hubbard-Kanamori相互作用和自旋轨道耦合（SOC）。MPS杂质求解器在SOC存在下基本上在零温度下工作，SOC是目前连续时间量子蒙特卡罗（CTQMC）方法无法获得的参数的一种状态，这是由于严重的符号问题。我们表明，早期的结果在高温下，即对角自能几乎不受影响的SOC和相互作用导致的SOC的有效增强，即使在低温下举行。我们观察到，现实主义使得MPS杂质模型的数值解更苛刻的贝特晶格模型的早期作品相比，需要一些算法的改进。
2020-01-19 cond-mat.str-el
Neural networks as low-cost surrogates for impurity solvers in quantum embedding methods
The University of Tennessee（田纳西大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文探讨了在低数据量下训练神经网络作为动态平均场理论中杂质求解器的替代方案，证明其在训练集内插值时的准确性可与CT-QMC方法媲美，并能显著加速求解过程。
2026-04-23 cond-mat.str-el
Monte Carlo Diagonalization for Hubbard Model
Université du Québec à Trois-Rivières（魁北克大学特鲁瓦河分校）
针对哈伯德模型精确对角化受福克空间指数缩放限制的问题，提出蒙特卡洛对角化方法，通过截断福克空间结合Lanczos类算法，突破了约20格点的限制并提升计算效率。
2026-08-06 cond-mat.str-el
Strong Coupling Quantum Impurity Solver on the Real and Imaginary Axes
Center for Materials Theory, Department of Physics and Astronomy, Rutgers University（罗格斯大学物理与天文学系材料理论中心）
本文提出强耦合展开的图解蒙特卡罗方法，可在实轴和虚轴上高效求解量子杂质问题，并基于BHQMC求解器获得高精度散射率，为DMFT提供可靠光谱与输运基准。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Numerical stabilization of entanglement computation in auxiliary field quantum Monte Carlo simulations of interacting many-fermion systems
在没有费米子符号问题的情况下，辅助场（或行列式）量子蒙特卡罗（DQMC）方法长期以来一直是无偏的，相互作用的多费米子系统的大规模模拟的数值方法的选择。最近，这种方法的概念范围已经扩大，通过引入巧妙的计划来计算纠缠熵在其框架内。然而，在实践层面上，这些方法存在各种数值不稳定性，这在很大程度上阻碍了它们的适用性。在这里，我们报告了一些算法的进步，以克服许多这些数值不稳定性，并显着提高计算的纠缠措施在零温度投影DQMC方法，最终允许达到类似的系统大小为传统的可观的计算。我们证明了这种改进的DQMC方法的适用性，通过提供一个纠缠的角度来看，从磁有序的莫特绝缘体带绝缘体的双层正方形晶格哈伯德模型在半填充的量子相变。
2016-09-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Short-Range Correlations and Cooling of Ultracold Fermions in the Honeycomb Lattice
我们利用量子蒙特卡罗模拟和数值链团展开方法研究了蜂窝晶格中费米子的热力学性质和短程自旋关联。我们发现，在半填充和有限的温度下，最近邻自旋关联可以在这种晶格比在正方形晶格中更强，即使在制度中的基态在前者是一个半金属或自旋液体。蜂窝晶格也表现出更明显的异常区域中的双重占用，导致更强的绝热冷却比在正方形晶格。我们讨论了这些发现对光晶格实验的影响。
2012-11-13 cond-mat.str-el
Monte Carlo solver and renormalization of Migdal-Eliashberg spin chain
本文基于 Migdal-Eliashberg 理论的自旋链表示，开发了热浴蒙特卡罗求解器与解析重整化方法，高效求解非线性能隙方程并直观解释了超导中的 $μ^*$ 效应与能隙符号变化。
2024-02-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing and chiral spin density wave instabilities on the honeycomb lattice: a comparative quantum Monte Carlo study
使用有限温度的量子蒙特卡罗计算，我们重新检查配对的哈伯德模型的蜂窝晶格，重点对掺杂水平上和远离范霍夫奇异性（VHS）填充。为了这个目的，电子密度的$0.75$（在空穴掺杂VHS）和$0.4$（远低于VHS）被详细考虑，由于在强耦合强度严重的符号问题，我们专注于哈伯德模型哈密顿量的弱相互作用区域。通过分析不同对称性通道中的配对亲合力随温度的变化，我们发现在VHS填充处和远离VHS填充处，$d$ + $id$ -波都是主要的配对通道.我们还调查了一个特定的手性自旋密度波（SDW）的顺序，我们发现这是类似的相关VHS的电子易感性，而它减轻掺杂远离VHS填充。
2018-02-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Entanglement of Interacting Fermions in Monte Carlo
给定一个特定的相互作用量子哈密顿量，在一般的空间维度，可以访问它的纠缠特性，如纠缠熵对应的基态波函数？尽管在解决相互作用玻色子和量子自旋的这个问题上已经取得了进展，但对于相互作用费米子还没有相应的方法。在这里，我们表明，相互作用的费米子哈密顿的纠缠结构有一个特别简单的形式-相互作用的约化密度矩阵可以写为一个总和的运营商，描述自由费米子。这种分解允许人们计算可以通过行列式量子蒙特卡罗模拟的哈密顿量的Renyi熵，同时采用迄今为止仅适用于自由费米子系统的有效技术。所提出的方法适用于基态，以及热平均约化密度矩阵。
2013-08-06 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Resonating Valence Bond Quantum Monte Carlo: Application to the ozone molecule
Imperial College London（伦敦帝国理工学院）；Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；University of Paderborn（帕德博恩大学）
本研究基于共振价键概念，采用含Jastrow关联因子的反对称双粒子幂试探波函数的量子蒙特卡洛方法，计算臭氧分子三种振动态势能面，实现了对强关联多参考体系的定量准确描述，结果与实验一致。
2015-02-24 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Pfaffian pairing and backflow wave functions for electronic structure quantum Monte Carlo methods
本文用量子蒙特卡罗方法研究了具有单重态和三重态对轨道的pfetan试探波函数。我们提出的数学身份和必要的有效评估pffeclians的关键代数性质。在我们以前的研究\cite{pfaffianprl}的基础上，我们探索了在pf烷线性组合中扩展波函数的可能性。我们观察到，分子系统需要更大的扩展比原子系统和线性组合的几个pfavorans导致相当小的增益相关能量。我们还测试了基于完全反对称的独立对轨道乘积的波函数。尽管其看似大的变分潜力，我们没有观察到额外的增益相关能量。我们发现，pfdans导致大量的改进，在费米子节点相比，Hartree-Fock波函数，并表现出最小数量的两个节点域与最近的结果费米子节点拓扑结构。我们分析了Hartree-Fock、pfklan和本质上精确的大尺度组态相互作用波函数的节结构差异。最后，我们结合最近提出的形式的回流相关\cite{drummond_bf,rios_bf}与行列式和pfuncan为基础的波函数。
2008-02-11 cond-mat.other cond-mat.str-el
Memory Reduction using a Ring Abstraction over GPU RDMA for Distributed Quantum Monte Carlo Solver
在领导力计算设施上运行的科学应用程序通常面临的挑战是，由于内存限制（内存限制应用程序），无法将领先的科学案例安装到加速器设备上。在这项工作中，作者研究了这样一个美国能源部的关键任务凝聚态物理应用程序，动态集群近似（DCA++），本文讨论了如何通过提出一种有效的“所有对所有”的通信方法-环形通信算法，成功地减少了设备内存限制的挑战。此实现利用GPU上的加速和远程直接内存访问（RDMA）来实现GPU之间的快速数据交换。此外，通过子环通信器和多线程支持对环算法进行了优化，以分别进一步减少通信开销和暴露更多并发性。利用APEX工具分析了环形算法的计算和通信性能，并进一步讨论了环形算法实现的性能权衡。对环形算法的内存分析表明，作者的每个GPU的内存密集型数据结构的分配大小现在减少到原始大小的1/p，其中p是环形通信器中的GPU数量。通信分析表明，分布式量子蒙特卡罗执行时间随着子环大小的增加而线性增长，并且消息通过网络接口连接器的成本可能是一个限制因素。
2021-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ergodicity of the Hybridization-Expansion Monte Carlo Algorithm for Broken-Symmetry States
随着动力学平均场论的成功，量子杂质问题的求解器已经成为强关联系统数值研究的重要工具。当相互作用很强时，对"杂质“和浴之间杂交的幂的扩展的连续时间量子蒙特卡罗采样提供了一个强大的求解器。在这里，我们表明，通常的更新，添加或删除一对创造湮灭运营商严格不遍历几类涉及空间分量的破对称。我们发现，更新与大量的同时更新的创造-湮灭运营商对解决这个问题。作为一个例子，我们应用四个算子的更新，是必要的遍历性的情况下，d-波超导的元胞动力学平均场论的单带哈伯德模型。虽然这些结果在质量上与以前发表的结果相似，但在数量上比以前的结果更好，更接近于通过其他方法获得的结果。
2014-02-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Coupling Solver for the Quantum Impurity Model
基于原子极限附近的微扰理论，结合局域密度近似（LDA）和动力学平均场论（DMFT），提出了一种适用于一般量子杂质模型的快速杂质求解器.我们基准的求解器在两个带哈伯德模型内的DMFT对量子蒙特卡罗（QMC）和数值重整化群（NRG）的结果。我们发现求解器在顺磁莫特绝缘体相工作得很好。我们也将此杂质求解器应用于无阻挫Bethe晶格中反铁磁相变的DMFT研究。在大的Hubbard U极限下，用快速杂质求解器得到的Neel温度与QMC结果吻合得很好。该方法是一个很有前途的工具，可用于结合LDA+DMFT研究莫特绝缘体从第一性原理开始。
2005-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revisiting the Hybrid Quantum Monte Carlo Method for Hubbard and Electron-Phonon Models
混合量子蒙特卡罗（HQMC）方法的一个独特之处是可以模拟亚立方尺度下的无负号格点费米子模型。在这里，我们将重新审视各种模型的算法。我们将证明，对于哈伯德模型的HQMC遭受遍历性问题和无界力的有效行动。这些问题的解决方案可以在辅助场的复杂化方面找到。HQMC的这种实现方式并不试图正则化费米子矩阵以规避上述奇异性，它并不优于具有立方标度的单自旋翻转行列式方法。另一方面，我们将认为，有一组模型，其中HQMC是非常有效的。这个类的特点是有效的行动自由的奇点。使用马约拉纳表示，我们表明，模型，如苏-施里弗-Heeger哈密顿半填充和二分格属于这一类。对于该特定模型，实现了次立方缩放。
2018-03-08 cond-mat.str-el hep-lat nucl-th
A Tensor Train Continuous Time Solver for Quantum Impurity Models
本文提出将张量列分解用于平衡单杂质 Anderson 模型的连续时间杂化展开求解，并在无限维 Bethe 晶格相变问题中实现高精度 Green 函数与热力学量计算。
2023-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Addressing the Infinite Variance Problem in Fermionic Monte Carlo Simulations: Retrospective Error Remediation and the Exact Bridge Link Method
Flatiron Institute（平顿研究所）
本文提出了一种精确的桥链接方法，通过修改标准DQMC算法，解决费米蒙特卡洛模拟中的无限方差问题，提高计算可靠性。
2025-12-11 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Improved Scaling for Quantum Monte Carlo on Insulators
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Princeton University（普林斯顿大学）；National Center for Supercomputing Applications（国家超级计算应用中心）
针对绝缘体变分蒙特卡洛方法中行列式比计算成本高的问题，本文通过预条件迭代求解器将缩放从O(n^3)降低到约O(n^2)，并实验验证了无统计误差增加。
2011-05-07 cond-mat.str-el cs.NA math.NA
