淬火随机密度泛函理论

摘要:引入了一种使用随机密度泛函理论(sDFT)的调质方法,标记为t-sDFT,可减小可观察期望值估计中的统计误差。通过将电子密度重新表示为“热”组分与“冷”校正的总和来实现。由于“热”组分的幅度较大但计算速度较快,我们在其计算中使用更多随机轨道,而在较小尺寸的“冷”校正计算中使用较少数量的随机轨道。这样可以显著降低统计波动和偏差,相比于相同计算工作量下的sDFT方法。我们在大型氢化硅纳米晶体(NCs)上测试了该方法的性能,发现能量的系统误差降低了一个数量级以上,而力的系统误差也减少了。同样,总能量的统计波动减少了大约4-5倍,原子的力的波动减少了大约1.5-2倍。由于t-sDFT中的嵌入部分完全是随机的,因此可以将t-sDFT与其他变种的sDFT(如能量窗口sDFT和嵌入分子组分的sDFT)相结合。

作者:Minh Nguyen, Wenfei Li, Yangtao Li, Roi Baer, Eran Rabani, Daniel Neuhauser

论文ID:2107.06218

分类:Computational Physics

分类简称:physics.comp-ph

提交时间:2021-12-15

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