A multi-fragment real-time extension of projected density matrix embedding theory: Non-equilibrium electron dynamics in extended systems
本文提出投影密度矩阵嵌入理论的多碎片实时扩展，通过同时传播碎片-浴嵌入波函数与全局平均场波函数，并施加1-RDM匹配条件，实现了对扩展强关联体系中非平衡电子动力学的准确高效模拟，在Anderson模型上验证了其相比TDHF的显著改进和随碎片增大快速收敛至精确动力学的性能。
2023-03-18 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Zero-Cost Corrections to Influence Functional Coefficients from Bath Response Functions
最近的工作表明，它是可以绕过计算的谱密度和直接计算的离散化的影响泛函的系数使用经典的轨迹模拟的数据。然而，这一过程的准确性取决于高温近似的有效性。在这项工作中，提供了一种替代推导的基础上久保形式主义。这使得能够计算额外的校正项，其增加了程序对较低温度的适用范围。因为它是基于Kubo变换的相关函数，这种方法使直接使用的关联函数获得的方法，如环聚合物分子动力学和质心分子动力学在确定后续系统溶剂模拟的影响函数系数。在一系列参数范围内研究了原始程序和校正程序的准确度。有趣的是，修正项的附加成本为零。此外，可以使用零成本物理直观和几何学来改进校正，从而使该方法更加准确。
2022-05-30 physics.chem-ph
Local Potential Functional Embedding Theory: A Self-Consistent Flavor of Density Functional Theory for Lattices without Density Functionals
最近提出的Householder变换密度矩阵功能嵌入理论（Ht-DMFET）[Sekaran等人，Phys. Rev. B 104，035121（2021）]，其等价于（但形式上比）非相互作用情况下的密度矩阵嵌入理论（DMET），从密度泛函理论（DFT）的角度重新审视。本文推导了一种适用于含单一杂质的一维Hubbard晶格的密度泛函型HT-DMFET。在已有的密度泛函近似的基础上，提出并实现了局域势泛函嵌入理论。尽管LPFET在低密度区的表现优于Ht-DMFET，特别是当电子相关性较强时，但这两种方法都无法描述密度驱动的Mott-Hubbard跃迁。这些结果结合我们的正式精确的密度泛函嵌入理论表明，一个单一的静态嵌入杂质可以在原则上描述的间隙开口，提供的互补相关势（描述的嵌入集群与其环境的相互作用，这是简单地忽略在HT-DMFET和LPFET）表现出导数不连续（DD）在半填充。将LPFET扩展到多个杂质（这将使得能够规避DDs的建模）及其推广到量子化学哈密顿量的工作留给未来的工作。
2022-02-16 cond-mat.str-el 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
Fragment quantum embedding using the Householder transformation: a multi-state extension based on ensembles
本文将 Householder 变换扩展至多电子态（含基态和激发态）的描述，基于系综非相互作用密度矩阵实现了精确片段嵌入，并证明了附加 bath 轨道数与分数占据自然轨道数成正比，在 Hubbard 晶格和氢系统中验证了有效性。
2024-09-02 physics.chem-ph quant-ph
Time-Dependent Density Functional Theory for Open Quantum Systems with Unitary Propagation
我们扩展了一个非常一般的一类马尔可夫和非马尔可夫的开放量子系统的弱假设下的性质的浴和它的耦合系统的龙格-格罗斯定理。我们表明，Kohn-Sham（KS）的时间依赖密度泛函理论，它是可能的，严格包括浴功能的KS潜力内的环境的影响，从而放置在同一立足点上的系统的粒子之间的相互作用和耦合到环境。一个马尔可夫浴功能的启发，非线性薛定谔方程的理论建议，它可以很容易地实现在现有的实时代码。最后给出了氦模型系统的计算结果。
2009-11-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Five years of density matrix embedding theory
密度矩阵嵌入理论（DMET）描述了存在周围环境的有限碎片。与大多数嵌入方法相比，DMET明确地允许两者之间的量子纠缠。在本章中，我们讨论了DMET的基态和响应理论公式，并回顾了几个应用。此外，还证明了局域态密度可以用浴轨道的Fock空间来计算。
2016-03-31 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Nonperturbative Open Quantum Dynamics Bypass Influence Functional
本文提出一种基于 Wick 收缩构建层级运动方程的有序矩方法，绕过 Feynman-Vernon 影响泛函形式，为精确求解开放量子动力学提供了更直观的框架，并扩展了理论在非线性系统-浴耦合场景中的适用性。
2025-04-29 physics.chem-ph quant-ph
Site-occupation--Green's function embedding theory: A density-functional approach to dynamical impurity solvers
提出了一种基于格林函数的占位嵌入理论（SOET）的新形式。被称为占位-格林函数嵌入理论（SOGET），这种新的扩展密度泛函理论模型哈密顿共享许多功能与动力学平均场论（DMFT），但形式上是准确的（在任何维度）。在SOGET中，杂质相互作用的关联势成为密度泛函自能，它是频率依赖的，原则上是非局域的。将Bethe Ansement（BA）LDA与二能级Anderson模型的自能相结合，构造了一种简单的局域密度泛函近似（LDA），并成功地应用于一维哈伯德模型.与以前的SOET实现不同，不需要多体波函数，从而大大降低了该方法的计算成本。
2019-10-10 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Dynamical configuration interaction: Quantum embedding that combines wave functions and Green's functions
我们提出的概念，推导和实施的动态配置相互作用，量子嵌入理论，结合格林函数方法与多体波函数。在强关联的活性空间中，我们使用全组态相互作用（CI）来精确描述静态关联。我们添加能量相关的修正CI哈密顿量，其中，在原则上，包括所有剩余的相关性来自周围的活性空间的浴空间。接下来，我们取代确切的哈密顿量在浴与相关的基态定义的激发之一。这种变换自然适合于多体格林函数的方法论。在这个空间中，我们使用修改的$GW$ /Bethe-Salpeter方程程序来计算激发能。结合浴中的基态能量的估计，我们可以有效地计算能量相关的校正，其关联的全套轨道，非常低的计算成本。我们提出了H $_2$和N $_2$的二聚体解离曲线，与精确的结果吻合得很好。此外，N $_2$和C $_2$的激发态与基准理论和实验非常一致。通过结合两个学科的优势，我们实现了一个平衡的描述静态和动态的相关性在一个完全从头算，系统地改进的框架。
2018-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Optimal representation of the bath response function & fast calculation of influence functional coefficients in open quantum systems with BATHFIT 1
当今最流行的用于精确计算开放量子系统中约化密度算符的动力学的技术，要么需要将浴响应函数a（t）表示为a（t）= K_k^K p_k e^{O_k t}，要么获得很大的计算益处。对于这些技术中的一些，级数K中的项数在计算的计算成本中起主要作用，因此通常是模拟开放量子系统动力学的限制因素。我们提出了一个开放源代码的MATLAB程序BATHFIT 1，它的输入是任何光谱分布函数J（w）或浴响应函数，其输出试图是一组参数{p_k，w_k}_k=1^K，使得对于给定的K值，级数n_k^kp_ke ^{O_kt}尽可能接近a（t）。这应该允许用户用尽可能少的参数尽可能准确地表示a（t）。该程序执行非线性最小二乘拟合，并为各种各样的光谱分布函数，主管启动参数用于这些拟合。对于大多数形式的J（w），这些起始参数和对应于给定J（w）的精确a（t）是使用最近的Pade分解技术计算的-因此该程序也可以用于仅实现这些谱分布函数的Pade分解;并且它也可以用于仅有效和准确地计算任何给定J（w）的a（t）。该程序还给出了对应于给定a（t）的J（w），这可以允许人们评估所使用的a（t）的表示的质量（在w域中）。最后，该程序可以计算任何J（w）的离散化影响函数系数，并且通过实施最近发表在[Quantum Physics Letters（2012）1（1）pg.35]中的技术，对于大多数形式的J（w），这是非常有效…
2012-05-27 math-ph math.MP physics.chem-ph
Efficient Implementation of Ab Initio Quantum Embedding in Periodic Systems: Density Matrix Embedding Theory
我们描述了一个有效的量子嵌入框架的现实从头计算密度矩阵嵌入（DMET）计算固体。我们详细讨论了轨道的选择和映射到一个晶格，治疗的虚拟空间和浴截断，和晶格嵌入式积分变换。我们应用DMET在这个从头算框架中的六方氮化硼单层，晶体硅，和一氧化镍的反铁磁相，使用大嵌入式集群与多达300个嵌入轨道。我们证明了我们的从头计算DMET公式在计算基态性质，如总能量，状态方程，磁矩和关联函数。
2020-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Analytic influence functionals for numerical Feynman integrals in most open quantum systems
Fully analytic formulas, which do not involve any numerical integration , are derived for the discretized influence functionals of a very extensive assortment of spectral distributions. For Feynman integrals derived using the Trotter splitting and Strang splitting, we present general formulas for the discretized influence functionals in terms of proper integrals of the bath response function. When an analytic expression exists for the bath response function, these integrals can almost always be evaluated analytically. In cases where these proper integrals cannot be integrated analytically, num…
2012-03-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Projection-based Density Matrix Renormalization Group in Density Functional Theory Embedding
密度矩阵重整化群（DMRG）方法已经证明是一种非常有效和精确的计算方法，它可以处理大的活动空间，并捕获强关联的主要部分。然而，它在较大分子上的应用受到其自身的计算标度以及用于处理丢失的动态电子相关的方法的要求的限制。在这项工作中，我们提出了第一步的方向相结合的DMRG与密度泛函理论（DFT），最常用的量子化学方法之一，具有良好的缩放，通过基于投影的波函数（WF）在DFT嵌入。在两个概念验证，但重要的分子的例子中，我们证明，开发的DMRG在DFT方法提供了一个非常准确的描述分子与强相关的片段。
2022-10-28 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Constructing Tensor Network Influence Functionals for General Quantum Dynamics
我们描述了一个迭代的形式主义来计算影响泛函，描述了一个子系统的一般量子动力学超越线性耦合到一个二次浴的假设。我们使用时空张量网络表示的影响功能，并调查其近似的键尺寸和类时纠缠的张量网络描述。我们研究了两个数值模型，自旋玻色子模型和一个模型的相互作用硬核玻色子在一维谐波陷阱。我们发现，在某些动力学机制中，低键维张量网络可以有效地近似影响泛函及其构建中所涉及的中间体，这使得量子动力学能够在比直接时间演化方法更长的时间内精确计算。然而，当迭代地积分出浴时，影响泛函中的相关性可以在减小之前首先增加，这表明影响泛函的最终可压缩性是通过非平凡抵消实现的。
2021-07-25 physics.chem-ph quant-ph
A real-time extension of density matrix embedding theory for non-equilibrium electron dynamics
我们介绍了实时密度矩阵嵌入理论（DMET），一种计算强关联系统中非平衡电子动力学的动态量子嵌入理论。与先前开发的静态DMET一样，实时DMET将系统划分为与耦合到周围环境的感兴趣区域相对应的杂质，该杂质由与杂质相同大小的量子浴有效地表示。在这项工作中，我们专注于一个单一的杂质的时间依赖理论作为迈向完整的多杂质理论的第一步。利用含时变分原理推导了实时DMET中杂质和熔池嵌入耦合问题的运动方程。在单杂质Anderson模型（SIAM）中，将实时DMET的精度与含时完全有源空间自洽场（TD-CASSCF）理论和含时Hartree-Fock（TDHF）理论的精度进行了比较.实时DMET示出了显着的改善，平均场TDHF，收敛到确切的答案，即使在非平凡的近藤制度的SIAM。然而，如在静态DMET中一样，与使用单个杂质的实时DMET相比，TD-CASSCF的增加的动态灵活性导致相对于有效空间大小的更快收敛。我们的研究结果表明，实时DMET是一种有效的方法，非常适合于非平衡电子动力学的模拟，其中强电子关联起着重要的作用。
2017-11-01 physics.chem-ph
Self-Consistent Embedding of Density-Matrix Renormalization Group Wavefunctions in a Density Functional Environment
我们提出的第一个实现的密度矩阵重整化群算法嵌入在由密度泛函理论描述的环境中。冻结密度嵌入方案与冻融策略一起使用，用于轨道优化的波函数和环境密度相对于彼此的自洽极化。
2014-09-05 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Time evolving matrix product operator (TEMPO) method in a non-diagonal basis set based on derivative of the path integral expression
本文扩展TEMPO算法至非对角基组，通过计算离散化路径积分导数得到运动方程，适用于任意非对易浴，并成功模拟了Z型和X型浴中的单、双量子比特系统。
2024-10-31 physics.chem-ph quant-ph
Exactly-embedded multiconfigurational self-consistent field theory using density matrix embedding: the localized active space self-consistent field method
密度矩阵嵌入理论（DMET）是一种完全量子力学嵌入方法，其通过将大系统分解成较小的耦合子系统，作为击败基于多组态波函数的计算的固有指数成本缩放的方法显示出很大的前景。然而，我们最近[JCTC 2018，14，1960]遇到的证据表明，DMET固有的单行列式浴图有时是有问题的，当完整的活性空间自洽场（CASSCF）被用作求解器，该方法被应用于强相关分子的现实模型。在这里，我们证明了这个问题可以被击败的推广DMET使用多组态波函数作为浴，而不牺牲有吸引力的功能DMET，如第二个量化的嵌入子系统的哈密顿量，通过划分的活动空间为非纠缠的活动子空间，每个本地化到一个片段。我们引入术语局域活动空间（LAS）来指代这种波函数。我们利用DMET算法自身的自洽性得到LAS的波函数，并将这种方法称为局域活性空间自洽场（LASSCF）方法。LASSCF利用修改后的DMET算法，但它不需要模糊的误差函数最小化，产生一个波函数与精确的嵌入，是变分的，并再现CASSCF可比DMET计算失败。我们的结果测试计算的氮双键离解势能曲线的几个二氮烯分子表明，LASSCF可以是一个适当的起点微扰治疗。在嵌入的背景之外，LAS是CAS波函数的有吸引力的替代方案，因为其成本缩放仅相对于单个片段活动子空间的大小是指数的，而不是整个系统的整个活动空间。
2018-10-08 physics.chem-ph
Density matrix embedding: A strong-coupling quantum embedding theory
我们扩展了我们的密度矩阵嵌入理论（DMET）[物理评论快报。109 186404（2012）]从晶格模型到完全化学哈密顿量。DMET允许量子系统的任意片段的多体嵌入，即使当这样的片段是开放系统并且强耦合到它们的环境（例如，通过共价键）。在DMET中，强耦合的经验方法，如链接原子或边界区域，被一个小的，严格的量子浴所取代，旨在重现碎片与其环境之间的纠缠。我们描述的理论，并证明其在强关联的氢环和网格模型的可行性，这些不仅超出了传统的嵌入的范围，但甚至挑战传统的量子化学方法本身。我们发现，DMET正确地描述了臭名昭著的困难对称解离的4 × 3氢原子网格，即使当处理的碎片是小到单个氢原子。我们预计DMET将开辟新的方法来处理复杂的强耦合、强相关系统的各个片段。
2012-12-12 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Reducing the Complexity of Density-Matrix Functionals in a Real-Space-Decomposed DF+RDMF Scheme with the Adaptive Cluster Approximation
Paderborn University（帕德博恩大学）；Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
本文提出一种实空间分解的DF+RDMF方法，结合自适应簇近似，有效降低密度矩阵泛函的计算复杂度，并通过碳亚氧化物弯曲势能验证了该方法在处理强相关部分的可行性。
2026-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron correlation in solids via density embedding theory
密度矩阵嵌入理论（Phys. Rev. Lett. 109，186404（2012））和密度嵌入理论（（Phys.Rev.B89，035140（2014））最近已经被引入用于模型晶格哈密顿量和分子系统。在目前的工作中，形式主义扩展到无限系统的从头计算描述。一个适当的定义，这样的系统的杂质哈密顿量，并证明在1，2和3维的情况下，使用耦合集团理论作为杂质求解器。此外，我们还讨论了与碎片和浴态解纠缠有关的挑战。目前的方法产生的结果相比，耦合集群计算的无限系统，即使使用一个单一的单元格的片段。该理论是制定的基础上的Wannier函数，但它不需要单独的本地化的未占用的频带。这里提出的嵌入方案是一个很有前途的方式，采用高精度的电子结构方法的扩展系统在其原始计算成本的一小部分。
2014-06-08 physics.chem-ph
More accurate and efficient bath spectral densities from super-resolution
量子输运和其他现象通常通过将感兴趣的系统耦合到保持在热平衡的环境或浴来建模。现实的浴池模型至少和量子系统本身的模型一样具有挑战性，因为它们必须包含许多自由度，这些自由度在很宽的时间尺度上与系统相互作用。由于计算的限制，环境往往是用简单的函数形式，与几个参数适合实验产生半定量的结果。不断增长的计算资源使得能够从分子动力学（MD）模拟构建更真实的浴模型。在本文中，我们开发了一种数值技术来构建这些原子浴模型具有更好的精度和降低成本。我们应用一种新的信号处理技术，称为超分辨率，结合字典的物理动机浴模式，从MD模拟得到的谱密度。我们的方法减少了所需的模拟时间，并提供了一个更准确的频谱密度比可以通过标准的傅里叶变换方法。此外，谱密度提供了一个方便的封闭形式的表达，产生一个分析的时间依赖浴核。Fenna-Matthews-Olsen捕光复合物的激子动力学用二阶无时间卷积主方程模拟，并且通过超分辨率构建的谱密度显示仅使用MD数据量的四分之一再现动力学。
2013-07-16 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Subsystem real-time Time Dependent Density Functional Theory
本文将冻结密度嵌入（FDE）理论推广到实时含时密度泛函理论（rt-TDDFT）。FDE a是DFT中DFT嵌入方法，其允许将较大的Kohn-Sham系统划分为一组较小的耦合Kohn-Sham系统。除了计算上的优势，FDE提供了物理洞察嵌入式系统的属性和它们之间的耦合相互作用。rt-TDDFT的扩展是通过同时在时间上演化Kohn-Sham子系统来直接完成的，同时在每个时间步更新系统之间的嵌入势。两个主要的应用：显式激发子系统之间的实时能量转移的情况下，钠$_4$集群和嵌入耦合发色团的光学光谱的效果被证明。特别是，包括在嵌入电位的完整的动态响应的重要性被证明。
2015-02-04 physics.chem-ph
Performance of Frozen Density Embedding for Modeling Hole Transfer Reactions
我们已经进行了一个彻底的基准FDE-ET方法计算孔传输耦合。我们考虑了10个交换相关泛函，3个非加性动能泛函和3个基组。总的来说，我们得出结论，平均相对无符号误差为7%，PBE功能加上PW 91 k非添加剂动能功能和TZP基组构成最稳定，最准确的理论水平的空穴传输耦合计算。FDE-ET方法被认为是一个很好的工具，计算非绝热耦合空穴转移反应。
2015-02-27 physics.chem-ph
Density functional theory embedding for correlated wavefunctions: Improved methods for open-shell systems and transition metal complexes
密度泛函理论（DFT）嵌入为相关波函数理论（WFT）方法与电子结构的低水平描述的接口提供了形式上精确的框架。在这里，我们报告的技术，以提高精度和稳定性的WFT在DFT嵌入计算。特别是，我们开发自旋相关的嵌入势在限制和不受限制的轨道公式，使WFT在DFT嵌入开壳层系统，我们开发了一种轨道占据冻结技术，以提高收敛的优化有效势（OEP）计算中出现的嵌入势的评估。新的技术证明在应用程序中的范德瓦尔斯绑定乙烯-丙烯二聚体和hexaaquaron（II）过渡金属阳离子。乙烯-丙烯二聚体的解离曲线的计算表明，WFT-in-DFT嵌入在所有距离处再现了0.1 kcal/mol内的完整CCSD（T）能量，消除了由于常规交换相关（XC）泛函而引起的分散相互作用中的误差，同时避免了由于子系统在共价键之间的分配而引起的误差。应用WFT-in-DFT嵌入方法计算六水合二氢吡喃（II）阳离子的低自旋/高自旋分裂能表明，在WFT水平上处理单个过渡金属原子，可以消除对DFT XC泛函的大部分依赖;此外，这些计算证明了开壳层贡献对嵌入势的实质性影响，并且他们认为，由于去除了自旋污染，限制的开壳层WFT-in-DFT嵌入比无限制的开壳层WFT-in-DFT嵌入提供了更好的精度。
2012-12-17 cond-mat.other physics.chem-ph
Site-Occupation Embedding Theory using Bethe Ansatz Local Density Approximations
占位嵌入理论（SOET）是密度泛函理论（DFT）的另一种形式，用于模型哈密顿，其中完全相互作用的哈伯德问题在原则上精确地映射到杂质相互作用（而不是非相互作用）问题上。它提供了一个严格的框架相结合的波函数（或格林函数）为基础的方法与DFT。本文在SOET的背景下，导出了均匀哈伯德模型的单格点能量和双占位的精确表达式。从这些推导中可以很容易地看出，除了后者之外，所谓的浴对每个站点相关能的贡献是SOET中建模的关键密度泛函量。各种近似的基础上Bethe anomalies和微扰解的Hubbard和单杂质安德森模型的构造和测试的一维环。用密度矩阵重整化群方法对嵌入杂质波函数进行了自洽计算。它已被证明是有前途的结果，在特定的制度的相关性和密度。为了提供可靠的嵌入泛函和势，已经提出了可能的进一步发展。
2018-04-10 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Quantum embedding theories
在复杂系统中，通常情况下，感兴趣区域仅形成大得多的系统的一部分。将两个不同的量子模拟-对感兴趣的活动区域的高级计算和对其环境的低级计算-结合的想法正式定义了量子嵌入。虽然任何技术的组合构成了一个嵌入，几个严格的形式主义已经出现，提供嵌入式系统和它的环境之间的准确反馈。这三种配方：密度泛函嵌入、格林函数嵌入和密度矩阵嵌入分别以单粒子密度、单粒子格林函数和单粒子密度矩阵作为感兴趣的量子变量。许多优秀的评论存在个别涵盖这些方法。然而，不同的形式主义的统一介绍是迄今为止缺乏。实际上，常用的各种语言：密度泛函嵌入的泛函方程;格林函数嵌入的纠缠论;和密度矩阵嵌入的纠缠论，使得这三种公式看起来有很大的不同。在这个帐户中，我们介绍了所有三个配方的基本方程，以突出他们的许多共同的知识链。虽然我们主要集中在一个简单的理论观点，我们也给出了一个简短的概述，最近的应用，和未来可能的发展。
2017-01-07 physics.chem-ph
Fully quantum embedding with density functional theory for full configuration interaction quantum Monte Carlo
与许多高精度的电子结构方法一样，全组态相互作用量子蒙特卡罗（i-FCIQMC）的引发剂自适应方法难以处理具有大量电子的实际系统。这一障碍阻碍了i-FCIQMC应用于催化问题，即使是最简单的模型，也需要对电子结构的几个特征进行高精度建模，例如强动态相关性，以及局域与离域键合。在这里，我们提出了一个全量子嵌入版本的i-FCIQMC，我们应用它来计算物理吸附到苯分子的离子键（LiH）和共价键（HF）的键离解能。使用最近开发的Huzinaga投影算子方法进行嵌入，该方法通过最小化计算中的轨道数与i-FCIQMC提供良好的协同作用。我们发现，没有嵌入，i-FCIQMC的斗争，收敛这些计算，由于其大量的系统尺寸和缺乏反应物和产物之间的误差消除。通过嵌入，i-FCIQMC计算直接收敛到CCSD（T）基准。我们的研究结果表明，嵌入式i-FCIQMC将能够处理远远超出我们目前所能达到的系统尺寸（即使嵌入引入了误差）。我们讨论如何嵌入可能会得到改善（从而引入的错误减少）使用i-FCIQMC能量作为基准。
2019-10-14 physics.chem-ph
Self-consistent double-hybrid density functional theory via one-body second-order Møller-Plesset perturbation theory and projection-based embedding
Faculty of Physics and Engineering Physics, University of Science（物理与工程物理学院，理科大学）；Vietnam National University（越南国立大学）
本研究提出自洽单体双杂化密度泛函理论OBDH，将OBMP2微扰势嵌入广义Kohn-Sham框架，结合投影嵌入降低计算成本，经基准测试其性能优于标准DFT，具备精确电子结构计算潜力。
2026-08-11 physics.chem-ph
Complexity Reduction in Density Functional Theory Calculations of Large Systems: System Partitioning and Fragment Embedding
随着用于执行Kohn-Sham密度泛函理论的低阶标度方法的发展，现在可以对包含数万个原子的系统执行完全量子力学计算。然而，随着系统规模的增加，复杂性也随之增加，这使得分析如此大的系统并确定紧急属性的原因变得具有挑战性。为了解决这个问题，在本文中，我们提出了一个系统的复杂性降低的方法，可以分解成其组成部分的大系统，并量化片段间的相互作用。这里提出的方法不需要先验信息或用户交互，允许单个工作流自动应用于任何感兴趣的系统。我们将这种方法应用于各种不同的系统，并展示了它如何允许新的系统描述符的推导，QM/MM分区方案的设计，以及图度量的分子和材料的新应用。
2020-03-30 physics.chem-ph
Approximations based on density-matrix embedding theory for density-functional theories
最近，在密度泛函理论（DFT）中提出了一种寻找近似交换相关泛函的新方法（U。莫多赛特例如，JCTC 15，5209（2019）），其依赖于使用密度矩阵嵌入理论（DMET）对相互作用波函数的近似。这种近似相互作用波函数是通过使用由迭代过程确定的投影来构造的，该迭代过程使辅助系统的约化密度矩阵的部分与近似相互作用密度矩阵相同。如果只有对角线的两个系统是连接的，这将导致近似的相互作用到非相互作用的映射的科恩-沙姆方法DFT。还有其他选择是可能的，并且允许将DMET与其他DFT（诸如动能DFT或约化密度矩阵泛函理论）连接。在这项工作中，我们从DFT的角度详细审查了DMET程序的基础知识，并展示了如何使用这两种方法来相互补充。我们这样做明确的一维晶格系统的情况下，因为这是最简单的设置，我们可以应用DMET和最初提出的。除其他外，我们强调DFT的映射如何可以用来识别DMET中唯一定义的辅助系统和辅助投影，以及如何使用DMET启发的投影来构建不同DFT的近似。这种替代的近似策略变得特别重要的DFT，是基于非线性耦合的观测量，如动能DFT，其中的科恩-沙姆场不再是简单地通过功能的能量表达式的微分，或减少密度矩阵功能理论，其中一个简单的科恩-沙姆建设是不可行的。
2021-03-02 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Semilocal and Hybrid Density Embedding Calculations of Ground-State Charge-Transfer Complexes
我们应用冻结密度嵌入法，使用一个完整的松弛嵌入密度通过冻融过程，研究几个基准基态电荷转移复合物的电子结构，以评估这类系统的方法的优点和局限性。使用半局域和混合交换相关（XC）泛函进行计算。结果表明，嵌入计算使用半局域XC泛函产生相当大的偏差，相对于相应的超分子计算。然而，由于大的误差抵消效应，它们通常可以提供电荷转移复合物的电子结构的相对较好的描述，与在相同理论水平下进行的超分子计算相反。相反，当采用混合XC泛函时，嵌入和超分子计算彼此非常一致，并且与参考基准结果非常一致。总之，对于通过嵌入计算研究基态电荷转移复合物，混合XC泛函由于其较高的可靠性和优越的性能而成为选择的方法。
2013-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Quasi-adiabatic path integral approach for quantum systems under the influence of multiple non-commuting fluctuations
量子系统通常受到各种环境噪声源的影响。处理这些环境干扰与系统浴方法超出弱耦合，必须参考数值方法，例如，数值精确的准绝热路径积分方法。然而，这种方法不能处理经由不通勤的操作者耦合到系统的浴。我们扩展了准绝热路径积分的方法，通过确定时间离散的影响功能，这样的非交换波动，并相应地修改传播计划。我们通过确定一个量子二能级系统与两个独立的浴通过非对易算子耦合的时间演化来测试扩展的准绝热路径积分方法。我们表明，收敛的结果可以得到和协议的分析弱耦合的结果是在各自的限制。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effect of Phonons and Impurities on the Quantum Transport in XXZ Spin-Chains
数值和解析结果已被用来描述量子输运的自旋链，存在弹道和扩散运动。实验表明，热传递总是令人惊讶的扩散。来自声子和杂质的散射被假定为引起扩散输运的两个关键因素。在这项工作中，我们评估的运输过程中，将一个浴的声子和杂质，以了解每个因素所发挥的作用。虽然像含时密度矩阵重整化群（tDMRG）这样的方法可以用来模拟孤立的自旋链，但与声子的耦合使模拟更具挑战性。最近发展起来的多点张量网络路径积分（MS-TNPI）方法结合了tDMRG和Feynman-Vernon影响泛函的思想，建立了一个模拟扩展开放量子系统动力学的框架。该MS-TNPI用于表征开放的扩展量子系统中的动力学。用常用的亚欧姆、欧姆和超欧姆谱密度描述声子浴进行模拟。我们表明，虽然在杂质的存在下的运输最终成为扩散，确切的细节是依赖于具体的相互作用和杂质的量。相比之下，浴的存在使得传输扩散，而不管表征浴的参数。
2022-07-05 physics.chem-ph quant-ph
Characterizing the functional role of quantum coherence in energy transfer
University College London（伦敦大学学院）
利用Nakajima-Zwanzig投影算子推导记忆核恒等式，量化本征能量基下量子相干对广义能量转移速率的影响，并应用于二聚体-结构声子浴模型展示相干对能量转移的调制作用。
2026-10-14 physics.chem-ph quant-ph
PEXSI-$Σ$: A Green's function embedding method for Kohn-Sham density functional theory
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Duke University（杜克大学）
本文提出PEXSI-Σ方法，通过近最优选择的Green函数在复杂系统中实现KSDFT计算，具有O(N²)的计算复杂度，且与原子Green函数方法兼容。
2016-10-19 cs.NA math.NA physics.chem-ph
