論文の概要: Quantum embedding of multi-orbital fragments using the Block-Householder-transformation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.10302v2
• Date: Sat, 5 Nov 2022 08:11:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 20:46:03.572772
• Title: Quantum embedding of multi-orbital fragments using the Block-Householder-transformation
• Title（参考訳）: Block-Householder-transformation を用いた多軌道断片の量子埋め込み
• Authors: Saad Yalouz, Sajanthan Sekaran, Emmanuel Fromager, Matthieu Sauban\`ere
• Abstract要約: 本研究では, 1体還元密度行列に適用したハウスホルダー変換のブロック版を用いて, より一般的なマルチオービタルフラグメントの展開について述べる。 このアプローチの物理的興味と数値的関心の両方が強調される。
• 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: Recently, some of the authors introduced the use of the Householder transformation as a simple and intuitive method for the embedding of local molecular fragments (see Sekaran et. al., Phys. Rev. B 104, 035121 (2021), and Sekaran et. al., Computation 10, 45 (2022)). In this work, we present an extension of this approach to the more general case of multi-orbital fragments using the block version of the Householder transformation applied to the one-body reduced density matrix, yet unlocking the applicability to general quantum chemistry/condensed-matter physics Hamiltonians. A step by step construction of the Block-Householder transformation is presented. Both physical and numerical interest of the approach are highlighted. The specific mean-field (non-interacting) case is thoroughly detailed as it is shown that the embedding of a given $N$ spin-orbitals fragment leads to the generation of two separated sub-systems: a $2N$ spin-orbitals "fragment+bath" cluster that exactly contains $N$ electrons, and a remaining cluster's "environment" which is described by so-called core electrons. We illustrate the use of this transformation in different cases of embedding {scheme} for practical applications. We particularly focus on the extension of the previously introduced Local Potential Functional Embedding Theory (LPFET) and Householder-transformed Density Matrix Functional Embedding Theory (Ht-DMFET) to the case of multi-orbital fragments. These calculations are realized on different types of systems such as model Hamiltonians (Hubbard rings) and \textit{ab initio} molecular systems (hydrogen rings).
• Abstract（参考訳）: 近年、一部の著者は、局所的な分子断片の埋め込みのための単純で直感的な方法として家計変換を導入した(sekaran et を参照)。 とPhysは言う。 B104,035121 (2021),Sekaran et。 al., Computation 10, 45 (2022))。 本研究では, 1体還元密度行列に適用したハウスホルダー変換のブロック版を用いて, より一般的な多軌道フラグメントへのアプローチを拡張し, 一般量子化学・凝縮物質物理学への適用性を開放する。 ブロック・ハウスホルダー変換のステップバイステップ構成を示す。 このアプローチの物理的および数値的関心を強調する。 特定の平均場(非相互作用)のケースは、与えられた$n$スピン軌道のフラグメントの埋め込みが、2つの分離されたサブシステム、すなわち$n$の電子を正確に含む$n$スピン軌道"fragment+bath"クラスタと、いわゆるコア電子によって記述される残りのクラスターの"環境"の生成に繋がることを示しているため、詳細である。 この変換を,組込み {scheme} を実用用途に応用する場合に応用する。 本稿では,従来導入されていた局所ポテンシャル汎関数埋め込み理論 (LPFET) と,Ht-DMFET (Houseer-transformed Density Matrix Functional Embedding Theory) の多軌道断片への拡張に着目する。 これらの計算はモデルハミルトニアン(ハバード環)や \textit{ab initio} 分子系(水素環)のような様々な種類の系で実現される。

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