論文の概要: Density-Functional Excited-State Gradients and Nonadiabatic Couplings on a Consumer GPU from a Contraction-DAG

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.06536v1
• Date: Thu, 06 Aug 2026 19:40:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-10 16:21:25.27676
• Title: Density-Functional Excited-State Gradients and Nonadiabatic Couplings on a Consumer GPU from a Contraction-DAG
• Title（参考訳）: 契約DAGによる消費者GPU上の密度関数励起状態勾配と非断熱結合
• Abstract要約: 非断熱力学には、励起状態勾配と全ての核幾何学における状態間非断熱結合行列要素(NACME)が必要である。 二重ハイブリッド励起状態における最初の分析誘導体NACMEについて報告する。 全てのカップリングは、独立した多電子波動関数-オーバーラップオラクルに対して$sim!10-4$に検証される。
• 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: Nonadiabatic dynamics needs an excited-state gradient and an interstate nonadiabatic coupling matrix element (NACME) at every nuclear geometry, and a double-hybrid functional's accuracy has been unavailable for the coupling. We report the first analytic derivative NACME for a double-hybrid excited state---deferred in the original hh-TDA method and supplied for hybrids only by Yu \emph{et al.}---derived, with the hole-hole and particle-particle Tamm--Dancoff (\hhTDA/\ppTDA) gradients and NACMEs, as a single reverse-mode transpose of one contraction graph closed under a non-symmetric atomic-orbital-direct $J/K$ kernel. Its double-hybrid excitation energy lowers the vertical-excitation mean absolute deviation from bare-\hhTDA\ $0.86$ to $0.47$~eV and removes the $+0.53\!\rightarrow\!+0.05$~eV over-excitation bias, improving seven of ten states while over-correcting the ionic $ππ^*$ states---the expected perturbative-doubles failure, reported not trimmed. Every coupling is validated to $\sim\!10^{-4}$ against an independent \emph{literal many-electron wavefunction-overlap} oracle that shares no code path with the method, and is physically meaningful at the ammonia $n\!\rightarrow\!σ^*$ \emph{covalent} conical intersection, where the \hhTDA/\ppTDA manifolds recover the $F\!-\!2$ seam and adiabatic linear-response TDDFT gives $τ\!\equiv\!0$ by construction. Gradients, NACMEs, and the double-hybrid coupling all run device-resident and AO-direct through one shared Cholesky-decomposed $J/K$ engine within the 8\,GB of a consumer RTX~4060 (a profile-guided $\sim\!10^2\times$ launch collapse preserving double-precision bit-identity)---placing on a commodity desktop card a correlated excited-state derivative capability that has until now required datacenter hardware.
• Abstract（参考訳）: 非断熱力学は、すべての核構造において励起状態勾配と状態間非断熱結合行列要素(NACME)を必要とし、二重ハイブリッド関数の精度は結合のために利用できない。 非対称原子軌道方向$J/K$核の下で閉じた1つの縮約グラフの1つの逆モード変換として、Hh-TDA法で導かれ、Yu \emph{et al }法でのみハイブリッドに供給され、ホールホールおよび粒子-粒子Tamm-Dancoff(\hhTDA/\ppTDA)勾配とNACMEsを導出する。 その二重ハイブリッド励起エネルギーは、垂直励起平均絶対偏差を、ベア-\hhTDA\ $0.86$から$0.47$~eVに下げ、$+0.53\! きゃーーーーーーーーーーーーーーー +0.05$~eV 過剰励起バイアスは10状態のうち7状態を改善し、イオンの$ππ^*$状態を過度に補正した。 すべての結合は$\sim\! 10^{-4}$ against an independent \emph{literal many-electron wavefunction-overlap} oracle that is no code path with the method, and is physically meaningful at the ammonia $n\! きゃーーーーーーーーーーーーーーー σ^*$ \emph{covalent} 円錐交叉、そこで \hhTDA/\ppTDA多様体は$F\! -\! 2$ Seam と adiabatic linear-response TDDFT は $τ\! \equiv\! 0ドル。 グラディエント、NACME、ダブルハイブリッド結合は、すべてデバイス-レジデントとAO-directを、Choleskyが分解した1つの共有の$J/K$エンジンを介して、コンシューマRTX~4060(プロファイル誘導の$\sim\! 10^2\times$ launch collapse Preserving double-precision bit-identity)---コモディティなデスクトップカードに貼り付けると、これまでデータセンターのハードウェアが必要だった、相関した励起状態のデリバティブ機能がある。

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