张量超收缩对于完全自相一致的虚时GF2和GWSOX方法:理论,实现和作用的绿色的函数二次交换的分子间相互作用
Pavel Pokhilko1, Chia-Nan Yeh2, Miguel A Morales2
1Department of Chemistry, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, USA.
我们开发了一个高效的算法,用于自相一致的GW加SOX (scGWSOX) 计算,显著降低使用张量超收缩 (THC) 的计算成本. 这使得精确的大规模电子结构计算和对分子间相互作用的可靠能量评估成为可能.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 量子力学就是量子力学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 准确评估电子结构对于理解化学和物理性质至关重要.
- 标准方法经常在大型系统的计算成本上扎,或者遭受参考依赖.
- 绿色的函数方法提供了一个严格的方法,但需要有效的实施.
研究的目的:
- 在 scGWSOX 方案中,为自相一致的相关的二次交换术语 (SOX) 提供一个高效的 MPI 平行算法.
- 为了减少scGWSOX计算的计算缩放,使用张量超收缩 (THC).
- 评估分子间相互作用能量,并分析不同格林函数方法的行为.
主要方法:
- 实现一个MPI平行算法 scGWSOX.
- 张量超收缩 (THC) 的应用,以减少计算缩放从O(nτnAO5) 到O(nτN2nAO2).
- 使用适应THC的scGW,scGF2和scGWSOX.使用分子间相互作用能量的评估.
主要成果:
- 开发的方法可以实现最大的完全自相一致的scGWSOX计算,具有超过1100个原子轨道和微不足道的THC安装错误.
- scGW显示大型系统的超绑定,而scGWSOX显示轻微的低绑定,归因于违反排斥原则的图表.
- 所有扰动性完全自相一致的格林函数方法都被证明是大小广泛和大小一致的.
结论:
- 高效的THC适应的scGWSOX方法为大规模的电子结构计算提供了强大而准确的方法.
- 了解特定图的作用对于开发系统和准确的理论方法至关重要.
- 完全自我一致的格林的函数方法提供可靠和系统的能源评估,克服了非自我一致的方法的局限性.
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