論文の概要: Natural Quantum Monte Carlo Computation of Excited States
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.16848v2
- Date: Mon, 12 Feb 2024 10:14:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-13 22:43:51.860738
- Title: Natural Quantum Monte Carlo Computation of Excited States
- Title(参考訳): 励起状態の自然量子モンテカルロ計算
- Authors: David Pfau and Simon Axelrod and Halvard Sutterud and Ingrid von Glehn
and James S. Spencer
- Abstract要約: 量子系の最低励起状態を推定するための変分モンテカルロアルゴリズムを提案する。
ニューラルネットワークを多電子系における変分アンサツェとして利用する最近の研究と連動して動作することを示す。
この技術は、原子、原子、凝縮物質物理学への変分量子モンテカルロの応用に大きな関心を持つだろう。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.356944479760105
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a variational Monte Carlo algorithm for estimating the lowest
excited states of a quantum system which is a natural generalization of the
estimation of ground states. The method has no free parameters and requires no
explicit orthogonalization of the different states, instead transforming the
problem of finding excited states of a given system into that of finding the
ground state of an expanded system. Expected values of arbitrary observables
can be calculated, including off-diagonal expectations between different states
such as the transition dipole moment. Although the method is entirely general,
it works particularly well in conjunction with recent work on using neural
networks as variational Ansatze for many-electron systems, and we show that by
combining this method with the FermiNet and Psiformer Ansatze we can accurately
recover vertical excitation energies and oscillator strengths on molecules as
large as benzene. Beyond the examples on molecules presented here, we expect
this technique will be of great interest for applications of variational
quantum Monte Carlo to atomic, nuclear and condensed matter physics.
- Abstract(参考訳): 本稿では,基底状態推定の自然な一般化である量子システムの最小励起状態推定のための変分モンテカルロアルゴリズムを提案する。
この方法は自由パラメータを持たず、異なる状態の明示的な直交化を必要とせず、代わりに与えられた系の励起状態を見つける問題を拡張系の基底状態を見つける問題に変換する。
任意の観測可能量の期待値は、遷移双極子モーメントのような異なる状態間の非対角予測を含む計算可能である。
本手法は完全に汎用的ではあるが, ニューラルネットワークを多電子系における変分アンサツェとして利用する最近の研究と組み合わせて, この手法をFermiNetおよびPsiformer Ansatzeと組み合わせることで, ベンゼンほどの大きさの分子の垂直励起エネルギーと振動強度を正確に回復できることが示されている。
ここで示される分子の例の他に、この手法が原子、原子、凝縮物質物理学への変分量子モンテカルロの応用に大きな関心を持つだろう。
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