論文の概要: Direct determination of optimal real-space orbitals for correlated
electronic structure of molecules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.10841v2
- Date: Mon, 3 Jul 2023 03:16:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-04 15:58:28.442893
- Title: Direct determination of optimal real-space orbitals for correlated
electronic structure of molecules
- Title（参考訳）: 分子の相関電子構造に対する最適実空間軌道の直接決定
- Authors: Edward F. Valeev, Robert J. Harrison. Adam A. Holmes, Charles C.
Peterson, and Deborah A. Penchoff
- Abstract要約: 原子や分子の任意の(関連する)状態のエネルギーを評価するのに最適な、ほぼ正確な正則軌道を決定する方法を示す。
軌道は、ユーザが指定した目標精度を達成するために適応的に洗練される多分解能スペクトル要素ベースを用いて、実空間で表現される。
単一のコンピュータノード上で100以上の完全相関数値軌道を最適化することが可能である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate how to determine nearly numerically exact orthonormal orbitals
that are optimal for evaluation of the energy of arbitrary (correlated) states
of atoms and molecules by minimization of the energy Lagrangian. Orbitals are
expressed in real space using a multiresolution spectral element basis that is
refined adaptively to achieve the user-specified target precision while
avoiding the ill-conditioning issues that plague AO basis set expansions
traditionally used for correlated models of molecular electronic structure. For
light atoms, the orbital solver, in conjunction with a variational electronic
structure model [selected Configuration Interaction (CI)] provides energies of
comparable precision to a state-of-the-art atomic CI solver. The computed
electronic energies of atoms and molecules are significantly more accurate than
the counterparts obtained with the Gaussian AO bases of the same rank, and can
be determined even when linear dependence issues preclude the use of the AO
bases. It is feasible to optimize more than 100 fully-correlated numerical
orbitals on a single computer node, and significant room exists for additional
optimization. These findings suggest that the real-space orbital
representations might be the preferred alternative to AO representations for
high-end classical and quantum circuit models of correlated electronic states
of molecules and materials.
- Abstract（参考訳）: ラグランジアンエネルギーの最小化により、原子や分子の任意の(関連する)状態のエネルギーを評価するのに最適なほぼ正確な正則軌道を決定する方法を示す。
軌道は、ユーザーが特定した目標精度を達成するために適応的に洗練されたマルチレゾリューションスペクトル要素基底を用いて実空間で表現され、伝統的に分子電子構造の相関モデルに使用されるao基底集合展開を悩ませる悪条件問題を回避している。
光原子の場合、軌道ソルバは変分電子構造モデル(選択された構成相互作用(CI))とともに、最先端の原子CIソルバと同等の精度のエネルギーを提供する。
計算された原子や分子の電子エネルギーは、同じランクのガウスao基数で得られるものよりもかなり正確であり、線形依存の問題がao基数の使用を妨げる場合であっても決定可能である。
単一のコンピュータノード上で100以上の完全相関数値軌道を最適化することは可能であり、さらなる最適化のために重要な空間が存在する。
これらのことから、実空間軌道表現は分子や物質の相関電子状態のハイエンド古典および量子回路モデルのao表現に好適な代替となる可能性が示唆された。
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