Investigation of the full configuration interaction quantum Monte Carlo method using homogeneous electron gas models.
Investigation of the full configuration interaction quantum Monte Carlo method using homogeneous electron gas models.
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使用均质电子气模型研究全构型相互作用量子蒙特卡罗方法。
DOI：
10.1063/1.4720076
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
A. Alavi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Shepherd;George H. Booth;A. Alavi
以均匀电子气体（HEG）为模型，研究了“启动器”适应全组态相互作用量子蒙特卡罗（i-FCIQMC）的误差来源，以期加速收敛。特别是，我们发现允许步行者数缓慢增长的固定移位相位可以有效地评估随机误差和引发误差。使用这种方法，我们对i-FCIQMC模拟的内部参数提供了简单的解释。我们利用HEG的一致基集和可调节的相关强度来分析算法的性质，并在密度0.5≤r(s)≤5.0 a.u范围内给出N = 14的有限基基准能量。引入单点外推方案来产生14、38和54个电子的完整基能量。经验发现，在弱相关状态下，计算成本与平面波基集大小呈线性关系，这在物理上是合理的。我们期望定移策略可以减少弱相关系统的许多i-FCIQMC计算的计算成本。此外，我们还提供了电子气体的基准，供其他量子化学方法用于探索周期性固态系统。
Using the homogeneous electron gas (HEG) as a model, we investigate the sources of error in the "initiator" adaptation to full configuration interaction quantum Monte Carlo (i-FCIQMC), with a view to accelerating convergence. In particular, we find that the fixed-shift phase, where the walker number is allowed to grow slowly, can be used to effectively assess stochastic and initiator error. Using this approach we provide simple explanations for the internal parameters of an i-FCIQMC simulation. We exploit the consistent basis sets and adjustable correlation strength of the HEG to analyze properties of the algorithm, and present finite basis benchmark energies for N = 14 over a range of densities 0.5 ≤ r(s) ≤ 5.0 a.u. A single-point extrapolation scheme is introduced to produce complete basis energies for 14, 38, and 54 electrons. It is empirically found that, in the weakly correlated regime, the computational cost scales linearly with the plane wave basis set size, which is justifiable on physical grounds. We expect the fixed-shift strategy to reduce the computational cost of many i-FCIQMC calculations of weakly correlated systems. In addition, we provide benchmarks for the electron gas, to be used by other quantum chemical methods in exploring periodic solid state systems.
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DOI：
10.1063/1.3595514
发表时间：
2011-06
期刊：
The Journal of chemical physics
影响因子：
--
作者：
D. Usvyat;B. Civalleri;L. Maschio;R. Dovesi;C. Pisani;M. Schütz
通讯作者：
D. Usvyat;B. Civalleri;L. Maschio;R. Dovesi;C. Pisani;M. Schütz
影响因子：
4.4
作者：
Cleland, D. M.;Booth, George H.;Alavi, Ali
通讯作者：
Alavi, Ali
影响因子：
3.7
作者：
Drummond, N. D.;Needs, R. J.;Foulkes, W. M. C.
通讯作者：
Foulkes, W. M. C.
影响因子：
4.4
作者：
Booth, George H.;Cleland, Deidre;Alavi, Ali
通讯作者：
Alavi, Ali