論文の概要: Self-consistent GW via conservation of spectral moments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.17439v1
• Date: Thu, 24 Apr 2025 11:00:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:53.336882
• Title: Self-consistent GW via conservation of spectral moments
• Title（参考訳）: スペクトルモーメントの保存による自己整合性GW
• Authors: Oliver J. Backhouse, Marcus K. Allen, Charles C. J. Scott, George H. Booth,
• Abstract要約: 本稿では、GW自己エネルギーの直接計算されたスペクトルモーメントの保存に基づく荷電励起のGW$シミュレーションのための代替フレームワークを提案する。 また、このフレームワーク内では、全ての動的変数の完全自己整合性を含む、一連の自己整合性$GW$変種の適用性についても詳述する。 我々はクロロフィルA分子を実験的不確実性の中での実験と一致し、荷電励起のフル周波数スペクトルを記述する。
• 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 expand on a recently introduced alternate framework for $GW$ simulation of charged excitations [Scott et. al., J. Chem. Phys., 158, 124102 (2023)], based around the conservation of directly computed spectral moments of the GW self-energy. Featuring a number of desirable formal properties over other implementations, we also detail efficiency improvements and a parallelism strategy, resulting in an implementation with a demonstrable similar scaling to an established Hartree--Fock code, with only an order of magnitude increase in cost. We also detail the applicability of a range of self-consistent $GW$ variants within this framework, including a scheme for full self-consistency of all dynamical variables, whilst avoiding the Matsubara axis or analytic continuation, allowing formal convergence at zero temperature. By investigating a range of self-consistency protocols over the GW100 molecular test set, we find that a little-explored self-consistent variant based around a simpler coupled chemical potential and Fock matrix optimization to be the most accurate self-consistent $GW$ approach. Additionally, we validate recently observed evidence that Tamm--Dancoff based screening approximations within $GW$ lead to higher accuracy than traditional random phase approximation screening over these molecular test cases. Finally, we consider the Chlorophyll A molecule, finding agreement with experiment within the experimental uncertainty, and a description of the full-frequency spectrum of charged excitations.
• Abstract（参考訳）: 我々は、GW自己エネルギーの直接計算されたスペクトルモーメントの保存に基づいて、最近導入された$GW$での荷電励起のシミュレーション(Scott et al , J. Chem. Phys., 158, 124102 (2023))を拡張した。 他の実装よりも望ましいいくつかの形式的特性を備えており、効率の改善と並列化戦略を詳述し、結果として確立されたHartree-Fockコードに類似したスケーリングを実証可能な実装となり、コストは桁違いに増加します。 また、松原軸や解析継続を回避し、0温度での形式収束を可能にする一方で、全ての動的変数の完全自己整合性のスキームを含む、このフレームワーク内での自己整合性$GW$不変量の適用性についても詳述する。 GW100分子テストセット上の様々な自己整合性プロトコルを調べた結果、より単純な結合化学ポテンシャルとFock行列最適化に基づく小さな自己整合性変異が、最も正確な自己整合性$GW$アプローチであることが判明した。 さらに,Tam-Dancoff法に基づく検層法が従来のランダム位相検層法よりも精度が高いことが確認された。 最後に、クロロフィルA分子について検討し、実験の不確実性の中での実験と一致し、荷電励起のフル周波数スペクトルを記述する。

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