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A Genetic Algorithm Approach for Compact Wave Function Representations in Spin-Adapted Bases
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DOI：10.1021/acs.jctc.5c01264.png)
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摘要
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多电子未成对电子系统的精确处理仍然是量子化学中的一个核心挑战，这是由于相关电子数量增加时多电子波函数呈指数增长。量子畸变（Quantum Anamorphosis）通过基于物理的分子轨道局域化和位点重排序来应对这一挑战，从而产生唯一的块对角哈密顿矩阵和紧凑的自旋适应多体波函数。在本工作中，我们引入了一种遗传算法来识别能够增强波函数紧凑性的最优轨道/位点排序，从而能够研究比以往更大的系统。关键在于，我们提出了基于波函数紧凑性近似测度的适应度函数，这使得遗传算法搜索成本较低。我们使用一维和二维最近邻海森堡模型、一维次近邻海森堡模型以及固氮酶P簇的选定共线基态和激发态对策略进行了基准测试，采用了中等CAS(48,40)活性空间的从头算哈密顿量。在我们的策略中，非磁性轨道的包含不影响排序的适应度，这使得在无需搜索新的最优排序的情况下，能够处理P簇的CAS(114,73)大活性空间。这些结果突显了遗传算法驱动方法在多未成对电子系统中的适用性和可扩展性。P簇测试案例特别相关，因为它表明波函数压缩可应用于共线基态和激发态，并允许选择性地针对给定基集中可表示的电子态。
Keyword:
BATH CONFIGURATION-INTERACTION
UNITARY-GROUP APPROACH
MATRIX
OPTIMIZATION
CONVERGENCE
期刊
IF:
5.5
论文数:
1.1W
被引数:
5.4W
机构
引用论文
A recursive formulation of one‐electron coupling coefficients for spin‐adapted configuration interaction calculations featuring many unpaired electrons一种适用于具有大量未配对电子的自旋适应组态相互作用计算的递归形式的一电子耦合系数
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