大規模系における温度グリーン関数の高速計算法

大規模系に対する第一原理電子状態計算において、密度汎関数法の計算コスト改善や温度グリーン関数の計算量削減を実現

従来のコーン-シャムハミルトニアンの対角化や多体摂動論では、大規模系への分子シミュレーションが難しいです。そこで、温度グリーン関数のデータ圧縮や温度グリーン関数の保持とさらなる計算量の削減を実現し、大規模系への分子シミュレーションを可能にした手法をご紹介いたします。

大規模系における温度グリーン関数の高速計算法（全30ページ）

第一原理電子状態計算

LDA(local density approximation)やGGA(generalized gradient approximation)を適用した密度汎関数法(DFT)による第一原理電子状態計算は，電子状態計算においてかなりの成功をおさめてきた．しかし同時に，DFTでは解けない問題が多く存在していることがわかってきた．これらの問題の解決には，DFTに何らかの形で電子相関を取り込んでいく方法を開発していくことが必要である．電子相関の取り扱いには温度グリーン関数法による多体摂動論が適している．また大規模系のうち重要な部分系だけに電子相関を考慮する場合にも，温度グリーン関数法は有用である．ところが多くの場合，温度グリーン関数法では計算量が大きく，大規模系への適用が妨げられている．

本報告では，温度グリーン関数に二重指数関数型変換とSinc近似を適用して，温度グリーン関数の計算量とそれの保持に必要なメモリーの削減を実現する新しい手法を提案する．

キーワード

• 温度グリーン関数
• 電子相関
• 二重指数関数型変換
• Sinc近似

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