論文の概要: Fermion exchange in ring polymer self-consistent field theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.10356v1
- Date: Thu, 15 Feb 2024 22:58:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-19 18:06:06.721406
- Title: Fermion exchange in ring polymer self-consistent field theory
- Title（参考訳）: 環状高分子自己整合場理論におけるフェルミオン交換
- Authors: Malcolm A. Kealey, Philip A. LeMaitre and Russell B. Thompson
- Abstract要約: フェルミオン交換と排除体積のマッピングは、高分子の自己整合場理論を用いて行われる。
量子粒子は、古典的な統計力学においてリングポリマーとして正確に表現できることが知られている。
- 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: A mapping is made between fermion exchange and excluded volume in the
quantum-classical isomorphism using polymer self-consistent field theory. Apart
from exchange, quantum particles are known to be exactly representable in
classical statistical mechanics as ring polymers, with contours that are
parametrized by the inverse thermal energy, often called the imaginary time.
Evidence in support of a previously used approximation for fermion exchange in
ring polymer self-consistent field theory is given, specifically, that the use
of all-contour interactions in the mean field picture instead of equal
imaginary time interactions is justified based on the symmetry of ring
polymers. It is also shown that the removal of forbidden thermal trajectories,
both those that violate excluded volume directly and those that represent
topologically inaccessible microstates, is equivalent to antisymmetric
exchange. The electron density of the beryllium atom is calculated with ring
polymer self-consistent field theory ignoring classical correlations, and very
good agreement is found with Hartree-Fock theory which also neglects Coulomb
correlations. The total binding energies agree to within less than 6%, which
while still far from chemical accuracy, is remarkable given that the field
theory equations are derived from first principles with zero free parameters.
The discrepancy between self-consistent field theory and Hartree-Fock theory is
attributed to classical Coulomb self-interactions which are included in
Hartree-Fock theory but not in self-consistent field theory. A potential method
to improve the agreement by more accurately representing electron-electron
self-interactions in self-consistent field theory is discussed, as are the
implications for quantum foundations of the quantum-classical mapping between
fermion exchange and thermal trajectory excluded volume.
- Abstract（参考訳）: 高分子自己整合場理論を用いた量子古典同型におけるフェルミオン交換と排除体積の間の写像。
交換以外にも、量子粒子は、古典的な統計力学においてリングポリマーとして正確に表現できることが知られており、逆熱エネルギーによってパラメータ化される輪郭は、しばしば虚時と呼ばれる。
リングポリマー自己整合体場理論におけるフェルミオン交換の近似を以前に用いたことを支持する証拠として、特に、環ポリマーの対称性に基づいて、等空時間相互作用ではなく平均場像における全輪相互作用を用いることを正当化する。
また, 排除容積に直接違反するものと, 位相的にアクセス不能なミクロ状態を表すものの両方が反対称交換と等価であることを示した。
ベリリウム原子の電子密度は、古典相関を無視したリングポリマー自己整合場理論で計算され、クーロン相関を無視するhartree-fock理論と非常によく一致する。
総結合エネルギーは6%未満と一致し、化学精度からはまだ遠いが、場の理論方程式はゼロ自由パラメータを持つ第一原理から導かれることを考慮すれば顕著である。
自己整合場理論とハーツリー・フォック理論の差は、ハーツリー・フォック理論に含まれるが自己整合場理論には含まれない古典的クーロン自己相互作用に起因している。
フェルミオン交換と熱軌道排除体積の間の量子古典写像の量子基礎に対する示唆と同様に、自己整合場理論における電子-電子自己相互作用をより正確に表現することにより、合意を改善する可能性について論じる。
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