論文の概要: Unbiasing Fermionic Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo with Matrix Product State Trial Wavefunctions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.05440v2
- Date: Fri, 10 Jan 2025 16:50:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-13 18:45:08.489981
- Title: Unbiasing Fermionic Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo with Matrix Product State Trial Wavefunctions
- Title（参考訳）: 行列積状態トライアル波動関数を持つフェルミオン補助場量子モンテカルロの非バイアス化
- Authors: Tong Jiang, Bryan O'Gorman, Ankit Mahajan, Joonho Lee,
- Abstract要約: 本稿では,MPS-AFQMCと呼ばれる行列積状態(MPS)試験波動関数を用いたフェルミオン補助場量子モンテカルロ(AFQMC)の実装を初めて報告する。
MPSトライアルと任意のスレーター行列式との重なりを乗法誤差まで計算すると、#P-hardであることが証明される。
本稿では,行列積演算子を含まない局所エネルギーと力バイアスを評価する手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1419639484157704
- License:
- Abstract: In this work, we report, for the first time, an implementation of fermionic auxiliary-field quantum Monte Carlo (AFQMC) using matrix product state (MPS) trial wavefunctions, dubbed MPS-AFQMC. Calculating overlaps between an MPS trial and arbitrary Slater determinants up to a multiplicative error, a crucial subroutine in MPS-AFQMC, is proven to be #P-hard. Nonetheless, we tested several promising heuristics in successfully improving fermionic phaseless AFQMC energies. We also proposed a way to evaluate local energy and force bias evaluations free of matrix product operators. This allows for larger basis set calculations without significant overhead. We showcase the utility of our approach on one- and two-dimensional hydrogen lattices, even when the MPS trial itself struggles to obtain high accuracy. Our work offers a new set of tools that can solve currently challenging electronic structure problems with future improvements.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,MPS-AFQMCと呼ばれる行列積状態(MPS)試験波動関数を用いたフェルミオン補助場量子モンテカルロ(AFQMC)の実装を初めて報告する。
MPS-AFQMCにおける重要なサブルーチンである乗法誤差まで、MPSトライアルと任意のスレーター行列式との重なりを計算することは、#P-hardであることが証明されている。
それにもかかわらず、フェミオン性無相AFQMCエネルギーを改善するためにいくつかの有望なヒューリスティックスを試験した。
また,行列積演算子を使わずに局所エネルギーおよび力量偏差評価を行う手法を提案した。
これにより、大きなオーバーヘッドを伴わずに、より大きな基底セットの計算が可能になる。
我々は,MPS試験自体が高精度化に苦慮している場合でも,1次元および2次元水素格子に対するアプローチの有用性を示す。
私たちの研究は、現在挑戦している電子構造問題を、今後の改善で解決できる新しいツールセットを提供しています。
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