変分量子モンテカルロ法による電子状態計算

使用变分量子蒙特卡罗方法计算电子态

• 批准号: 05215213
• 负责人: 常行 真司
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05215213/
• 关键词: 電子相関; 変分モンテカルロ法; 第一原理電子状態計算

変分量子モンテカルロ法は、従来の局所密度汎関数法を越えて電子相関効果を定量的に正しく取り扱うことのできる、有力な方法の一つである。しかし通常の方法ではモンテカルロサンプリングの収束がきわめて遅く、計算時間がかかりすぎるのが難点である。サンプリングの統計誤差を減らすため、われわれはハートリーフォック法を併用する方法論を提唱しているが、本研究ではその方法と同時に1電子軌道の新しい最適化手法を組み込んだ原子・分子の電子状態計算プログラムを開発した。同じ方法はガッツビラー変分関数を用いたハバードモデルのモンテカルロ計算にも適用できるものと考えられ、現在その検証を行っている。また東京理科大学の諏訪雄二氏と協力し、水素結合型誘電体の相転移における同位体効果の起源を明らかにする目的で、非断熱効果を取り入れた水素原子・電子系の変分モンテカルロ法シミュレーションを行った。その結果、同位体効果における非断熱効果の役割については否定的な結論が得られた。

变分量子蒙特卡罗方法是超越传统局域密度泛函方法能够定量、正确处理电子相关效应的强大方法之一。然而，传统方法的问题是蒙特卡罗采样收敛速度极慢，计算时间过长。为了减少采样中的统计误差，我们提出了一种将 Hartree-Fock 方法与该方法结合使用的方法，但在本研究中，我们将通过结合一种新的优化方法来同时计算原子和分子的电子结构开发了单电子轨道。人们认为同样的方法可以应用于使用Gutzwiller变分函数的Hubbard模型的蒙特卡罗计算，目前我们正在验证它。此外，我们与东京理科大学的Yuji Suwa合作，对氢原子和电子系统进行了包含非绝热效应的变分蒙特卡罗模拟，旨在阐明氢键相变中同位素效应的起源。我做到了。结果，关于非绝热效应在同位素效应中的作用得出了否定的结论。

项目成果

常行 真司: "モンテカルロ法による第一原理電子状態計算" 固体物理. 28. 308-315 (1993)

Shinji Tsuneyuki：“使用蒙特卡罗方法的第一原理电子态计算”固体物理 28. 308-315 (1993)。

S.Tsuneyuki: "Variational Monte Carlo apprach to molecules coupled with the gaussian-basis Hartree-Fock calculation" Computer Aided Innovation of New Materials. 2. 177-179 (1993)

S.Tsuneyuki：“分子变分蒙特卡罗方法与高斯基 Hartree-Fock 计算相结合”新材料的计算机辅助创新。