Vanishing-Overhead Linear-Scaling Random Phase Approximation by Cholesky Decomposition and an Attenuated Coulomb-Metric.
Vanishing-Overhead Linear-Scaling Random Phase Approximation by Cholesky Decomposition and an Attenuated Coulomb-Metric.
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通过 Cholesky 分解和衰减库仑度量进行消失开销线性缩放随机相位近似
DOI：
10.1021/acs.jctc.6b01235
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发表时间：
2017
影响因子：
5.5
通讯作者：
C. Ochsenfeld
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Luenser;H. F. Schurkus;C. Ochsenfeld
提出了身份分辨率 (RI) 方案中随机相位近似的重新表述，对于中小分子来说，该方案与规范分子轨道 RI-RPA 具有竞争力。对于电子稀疏系统，由于与分子轨道公式相比缩放行为减少，因此得到了显着的加速。我们的重新表述基于两个独立有用的想法：第一，密度矩阵的 Cholesky 分解，将固定大小分子的基组大小的缩放比例减少一个数量级，从而导致性能大幅提升。其次，用衰减的库仑度量替代原始 AO-RPA 中使用的重叠 RI 度量。与重叠度量相比，精度显着提高，同时保留了积分的局部性和稀疏性，以及有效的线性缩放行为。
A reformulation of the random phase approximation within the resolution-of-the-identity (RI) scheme is presented, that is competitive to canonical molecular orbital RI-RPA already for small- to medium-sized molecules. For electronically sparse systems drastic speedups due to the reduced scaling behavior compared to the molecular orbital formulation are demonstrated. Our reformulation is based on two ideas, which are independently useful: First, a Cholesky decomposition of density matrices that reduces the scaling with basis set size for a fixed-size molecule by one order, leading to massive performance improvements. Second, replacement of the overlap RI metric used in the original AO-RPA by an attenuated Coulomb metric. Accuracy is significantly improved compared to the overlap metric, while locality and sparsity of the integrals are retained, as is the effective linear scaling behavior.
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