論文の概要: Fast and accurate nonadiabatic molecular dynamics enabled through variational interpolation of correlated electron wavefunctions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.12275v2
- Date: Tue, 30 Apr 2024 21:37:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-02 17:55:26.309762
- Title: Fast and accurate nonadiabatic molecular dynamics enabled through variational interpolation of correlated electron wavefunctions
- Title（参考訳）: 相関電子波動関数の変動補間によって実現される高速かつ正確な非断熱的分子動力学
- Authors: Kemal Atalar, Yannic Rath, Rachel Crespo-Otero, George H. Booth,
- Abstract要約: 我々は,化学空間を平均フィールドコストで多体波動関数の小さなトレーニングセットを開発する。
解析的多状態力と非断熱的結合が非断熱的分子動力学への応用を可能にすることを示す。
これにより、光励起された28原子水素鎖の非断熱的分子動力学に応用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We build on the concept of eigenvector continuation to develop an efficient multi-state method for the rigorous and smooth interpolation of a small training set of many-body wavefunctions through chemical space at mean-field cost. The inferred states are represented as variationally optimal linear combinations of the training states transferred between the many-body basis of different nuclear geometries. We show that analytic multi-state forces and nonadiabatic couplings from the model enable application to nonadiabatic molecular dynamics, developing an active learning scheme to ensure a compact and systematically improvable training set. This culminates in application to the nonadiabatic molecular dynamics of a photoexcited 28-atom hydrogen chain, with surprising complexity in the resulting nuclear motion. With just 22 DMRG calculations of training states from the low-energy correlated electronic structure at different geometries, we infer the multi-state energies, forces and nonadiabatic coupling vectors at 12,000 geometries with provable convergence to high accuracy along an ensemble of molecular trajectories, which would not be feasible with a brute force approach. This opens up a route to bridge the timescales between accurate single-point correlated electronic structure methods and timescales of relevance for photo-induced molecular dynamics.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 固有ベクトル継続の概念に基づいて, 平均フィールドコストで化学空間を通した多体波動関数の訓練セットを, 厳密かつ滑らかに補間する効率的な多状態法を開発した。
推定された状態は、異なる核ジオメトリの多体基底間で伝達される訓練状態の変分最適線形結合として表される。
モデルから解析的多状態力と非断熱的結合が非断熱的分子動力学に適用可能であることを示す。
このことは、光励起された28原子水素鎖の非断熱的分子動力学に応用し、結果として生じる核運動が驚くほど複雑になる。
異なるジオメトリーにおける低エネルギー相関電子構造からのトレーニング状態の22個のDMRG計算で、12,000ジオメトリーにおける多状態エネルギー, 力および非断熱結合ベクトルを、ブルート力アプローチでは実現できない分子軌道のアンサンブルに沿った高精度な収束性で推定する。
これにより、正確な単一点相関電子構造法と光誘起分子動力学の関連性の時間スケールの間に時間スケールを橋渡しするルートが開かれる。
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