論文の概要: Adding Temperature to the Adiabatic Connection: Hybrid Functionals for Static and Dynamic Correlation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22284v1
• Date: Thu, 15 Oct 2026 17:41:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.233082
• Title: Adding Temperature to the Adiabatic Connection: Hybrid Functionals for Static and Dynamic Correlation
• Title（参考訳）: 断熱接続に温度を加える:静的および動的相関のためのハイブリッド機能
• Abstract要約: 断熱接続機構を密度汎関数理論から温度次元を含むように拡張する。 これにより、有効「相関温度」によって生じる分数的占有によって静的な相関が捉えられる、熱的に強化されたハイブリッド汎関数が生まれる。 このフレームワークは、特殊ケースとして情報密度行列汎関数理論(i-DMFT)と熱支援-占有(TAO-)DFTを正式に統一する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2399170518036917
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Capturing static and dynamic electron correlation simultaneously at manageable computational cost remains a key challenge in electronic structure theory. Motivated by the recurring role of effective temperature in self-consistent field methods we extend the adiabatic connection mechanism from density functional theory to include a temperature dimension. This gives rise to thermally enhanced hybrid functionals, in which static correlation is captured via fractional occupations generated by an effective "correlation temperature" within thermal Hartree-Fock, while dynamic correlation is described by established density functional approximations. The framework formally unifies information-density matrix functional theory (i-DMFT) and thermally-assisted-occupation (TAO-)DFT as special cases, clarifying their theoretical basis and the respective prescriptions for the temperature parameter. We assess the performance of several thermally enhanced hybrids for different cases where i-DMFT was previously shown to fail. Furthermore, we discuss and test different schemes for determining the correlation temperature and investigate the accuracy of different such choices for a benchmark set derived from biphenyl. The results help to clarify the achievable balance of accuracy, generality, and efficiency, establishing thermally enhanced hybrids as a systematic route toward low-cost treatment of both correlation types.
• Abstract（参考訳）: 管理可能な計算コストで同時に静的および動的電子相関をとることは、電子構造理論において重要な課題である。 自己整合場法における有効温度の繰り返しの役割により、密度汎関数理論から断熱接続機構を温度次元を含むように拡張する。 これにより熱強化されたハイブリッド汎関数が生まれ、熱ハートリー・フォック内の有効「相関温度」によって生じる分数的占有によって静的な相関が捉えられる一方で、確立された密度汎関数近似によって動的相関が説明される。 このフレームワークは、情報密度行列汎関数理論(i-DMFT)と熱補助占有理論(TAO-)DFTを特別な場合として正式に統合し、その理論的基礎と温度パラメータのそれぞれの処方則を明らかにする。 これまでにi-DMFTが故障した事例に対して, いくつかの熱強化ハイブリッドの性能評価を行った。 さらに, 相関温度を決定するための異なるスキームについて検討し, ビフェニル由来のベンチマークセットに対する異なる選択の精度について検討する。 その結果, 精度, 一般性, 効率のバランスが得られ, 双方の相関型を低コストに扱うための体系的な経路として, 熱的に強化されたハイブリッドが確立された。

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