We present a spectral scheme for atomic structure calculations in pseudopotential Kohn-Sham density functional theory. In particular, after applying an exponential transformation of the radial coordinates, we employ global polynomial interpolation on a Chebyshev grid, with derivative operators approximated using the Chebyshev differentiation matrix, and integrations using Clenshaw-Curtis quadrature. We demonstrate the accuracy and efficiency of the scheme through spin-polarized and unpolarized calculations for representative atoms, while considering local, semilocal, and hybrid exchange-correlation functionals. In particular, we find that $\mathcal{O}$(200) grid points are sufficient to achieve an accuracy of 1 microhartree in the eigenvalues for optimized norm conserving Vanderbilt pseudopotentials spanning the periodic table from atomic number $Z = 1$ to $83$.
Atomic forces by quantum Monte Carlo: application to phonon dispersion calculation
我们首次成功地应用{ \it ab initio}量子Monte Carlo（QMC）框架计算声子色散。基于冻结声子技术，在变分蒙特卡罗（VMC）水平上成功地计算了金刚石的全声子色散。在广义梯度近似下，对密度泛函理论进行了改进，得到了与实验值非常接近的重正化谐波光频。QMC方法成功的关键是减少原子力评估中的统计误差。我们表明，这可以通过使用条件良好的原子基组，通过明确地删除基组冗余，这减少了统计误差的力量高达两个数量级。这导致了负担得起的和准确的QMC声子计算，高达$10^{4}$倍比以前的尝试更有效，并铺平了道路，以新的应用，特别是在相关材料，其中声子已经很难复制到目前为止。
Straightforward and accurate automatic auxiliary basis set generation for molecular calculations with atomic orbital basis sets
密度拟合（英语：Density fitting，DF），又称恒等式解析（英语：Resolution of the identity，RI），是一种在量子化学计算中广泛使用的技术，使用各种类型的原子基组-高斯型轨道、斯莱特型轨道以及数值原子轨道-来加速密度泛函、哈特里-福克和后哈特里-福克计算。传统上，自定义辅助基组是手工优化每个轨道基组，但是，也有人提出了一些自动方案。在这项工作中，我们提出了一个简单的，但数值稳定的自动化计划，形成辅助基集的帮助下，枢轴Cholesky分解，这是适用于任何类型的原子基函数。我们使用高斯基组进行概念验证计算，证明了该方案，并表明当与至少极化三重$ζ$质量的轨道基组一起使用时，所提出的方法导致W 4 -17测试集的非多参考部分的Hartree-Fock（HF）和二阶Møller-Plesset（MP2）总能量的DF/RI误差可以忽略不计。结果是有前途的未来应用采用斯莱特型轨道或数值原子轨道，以及计划的基础上使用本地拟合方法。也可以使用全局拟合方法，在这种情况下，可以截断由本方案产生的高角动量函数以使计算成本最小化。
Efficient implementation of the superposition of atomic potentials initial guess for electronic structure calculations in Gaussian basis sets
原子势叠加法是一种简单有效的初始化电子结构计算的方法[S。Lehtola，J. Chem. Theory Comput. 15，1593（2019）]。在这里，我们研究了有效势之间的差异，从完全数值密度泛函和优化的有效势计算固定的配置。我们发现，差异是小的，总体而言，并选择交换只在局部密度近似水平的理论计算的Hartree-Fock密度作为一个很好的妥协。在这个理论水平上，不同原子构型所产生的势之间的差异也很小。此外，我们讨论了有效的高斯基实现SAP通过误差函数适合完全数值原子径向势。从拟合势得到的猜测可以很容易地实现在任何高斯基量子化学代码的双电子积分。报道了涵盖整个周期表从H到Og的拟合，用于非相对论以及完全相对论的四组分计算，这些计算已经用完全数值方法进行。
