論文の概要: Single-reference coupled-cluster theory based on the multi-purpose cluster operator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.13605v1
- Date: Sat, 14 Feb 2026 05:08:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-17 14:17:28.233005
- Title: Single-reference coupled-cluster theory based on the multi-purpose cluster operator
- Title（参考訳）: 多目的クラスタ演算子に基づく単一参照結合クラスタ理論
- Authors: Karol Kowalski, Nicholas P. Bauman,
- Abstract要約: 我々は、単一参照結合クラスタ(CC)理論を拡張する理論的枠組みを開発する。
SR-CCクラスタオペレータを1つのターゲット状態を再現するデバイスとしてのみ見るのではなく、より一般的な構成を考える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.11458853556386796
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this paper, we develop a theoretical framework that extends single-reference (SR) coupled-cluster (CC) theory beyond its conventional role of describing a single electronic state-typically the lowest-energy state within the symmetry sector defined by the reference determinant. Rather than viewing the SR-CC cluster operator solely as a device for reproducing one target state, we consider more general constructions in which different components of the cluster operator play distinct roles, ranging from encoding states of different symmetry than the reference to enabling SR-CC Ansatz to describe multiple states simultaneously. These developments lead to a new class of SR-CC downfolding formalisms in which the resulting active-space effective Hamiltonians are capable of concurrently representing multiple correlated states nonorthogonal to the reference function. We establish three theorems that formalize this extension and demonstrate that standard CC downfolding emerges as a special case of the proposed framework. Finally, we introduce a Hermitian variant based on a unitary CC representation, which enables realistic simulations of ground and excited states while reducing the quantum resources required.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、単一電子状態-典型的には基準行列式で定義される対称性セクター内の最低エネルギー状態を記述するという従来の役割を超えて、単一参照(SR)結合クラスター(CC)理論を拡張する理論的枠組みを開発する。
SR-CCクラスタ演算子を1つのターゲット状態の再現装置としてのみ見るのではなく、基準と異なる対称性の符号化状態から、SR-CC Ansatzが同時に複数の状態を記述することまで、クラスタ演算子の異なる成分が異なる役割を演じる、より一般的な構成を考える。
これらの発展により、SR-CC のダウンフォールディング形式は新しくなり、結果として得られる活性空間有効ハミルトニアン(英語版)は、参照関数に非直交する複数の相関状態を同時に表現することができる。
この拡張を形式化する3つの定理を確立し、提案フレームワークの特別なケースとして標準CCのダウンフォールディングが現れることを示す。
最後に、一元的CC表現に基づくエルミート変種を導入し、必要な量子資源を削減しつつ、基底状態と励起状態の現実的なシミュレーションを可能にする。
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