論文の概要: Wave function Ansatz (but Periodic) Networks and the Homogeneous Electron Gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.04622v3
• Date: Tue, 23 May 2023 10:07:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-25 01:59:03.677274
• Title: Wave function Ansatz (but Periodic) Networks and the Homogeneous Electron Gas
• Title（参考訳）: 波動関数 ansatz (but periodic) ネットワークと均質電子ガス
• Authors: Max Wilson, Saverio Moroni, Markus Holzmann, Nicholas Gao, Filip Wudarski, Tejs Vegge and Arghya Bhowmik
• Abstract要約: 均一電子ガスの基底状態波動関数を変動的に検出するニューラルネットワークAnsatzを設計する。 7,14,19電子のスピン偏極相と常磁性相を幅広い密度で研究した。 この貢献により、ニューラルネットワークモデルは、周期的な電子システムに対して、柔軟で高精度なAns"atzeとして確立される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7944372791281356
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We design a neural network Ansatz for variationally finding the ground-state wave function of the Homogeneous Electron Gas, a fundamental model in the physics of extended systems of interacting fermions. We study the spin-polarised and paramagnetic phases with 7, 14 and 19 electrons over a broad range of densities from $r_s=1$ to $r_s=100$, obtaining similar or higher accuracy compared to a state-of-the-art iterative backflow baseline even in the challenging regime of very strong correlation. Our work extends previous applications of neural network Ans\"{a}tze to molecular systems with methods for handling periodic boundary conditions, and makes two notable changes to improve performance: splitting the pairwise streams by spin alignment and generating backflow coordinates for the orbitals from the network. We illustrate the advantage of our high quality wave functions in computing the reduced single particle density matrix. This contribution establishes neural network models as flexible and high precision Ans\"{a}tze for periodic electronic systems, an important step towards applications to crystalline solids.
• Abstract（参考訳）: 我々は、相互作用するフェルミオン系の拡張系の物理モデルである均質電子ガスの基底状態波動関数を変動的に検出するニューラルネットワークAnsatzを設計する。 7,14,19のスピン偏極相と常磁性相を,r_s=1$ から $r_s=100$ までの幅広い密度で研究し,非常に強い相関の困難な状態であっても,最先端の反復バックフローベースラインと同等以上の精度を得た。 本研究は, ニューラルネットワークans\"{a}tzeの分子系への応用を, 周期境界条件の処理法で拡張し, スピンアライメントによるペアワイズストリームの分割と, ネットワークから軌道へのバックフロー座標の生成という, 性能向上のために2つの注目すべき変更を行った。 小型粒子密度行列の計算において, 高品質な波動関数の利点を示す。 この貢献により、ニューラルネットワークモデルは周期電子系に対する柔軟で高精度なAns\"{a}tzeとして確立され、結晶性固体への応用に向けた重要なステップとなる。

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