量子蒙特卡羅方法以及其在凝聚態(tài)物理中的應(yīng)用.pdf

1、量子蒙特卡羅方法是研究關(guān)聯(lián)多粒子體系的電子結(jié)構(gòu)的一個(gè)非常強(qiáng)大的工具，我們可以直接的處理多粒子相互作用，并且它與粒子數(shù)相關(guān)的計(jì)算標(biāo)度非常良好。對(duì)包含周期表中第一行和第二行元素的凝聚態(tài)物質(zhì)體系，它被視為一個(gè)基準(zhǔn)的工具。對(duì)處理更加復(fù)雜的過渡金屬和弱相互作用它更加有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榱孔用商乜_方法可以直接處理電子關(guān)聯(lián)，并且它的計(jì)算成本與體系大小之間的標(biāo)度非常合理，一般和密度泛函理論相近(N2-3)。
　　 我們應(yīng)用了一個(gè)可以高效的模擬包含有相

2、當(dāng)多電子的凝聚態(tài)體系的量子蒙特卡羅框架，這個(gè)框架通過先進(jìn)的數(shù)學(xué)算法和高效的并行運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)框架包含一個(gè)當(dāng)前技術(shù)水平的量子蒙特卡羅程序包(包含變分蒙特卡羅、擴(kuò)散蒙特卡羅和爬行蒙特卡羅等方法)，使得我們可計(jì)算許多有趣的物理量。我應(yīng)用這些方法研究了過渡金屬體系和儲(chǔ)氫材料，包括第一行前五個(gè)過渡金屬元素的一氧化物以及非常有趣的二氫化鎂儲(chǔ)氫材料。當(dāng)存在實(shí)驗(yàn)值可比時(shí)，量子蒙特卡羅的結(jié)果與之符合的非常好，只有很少數(shù)例外同時(shí)也被我們討論了。對(duì)于沒有