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量子モンテカルロ（QMC）法は、多体波動関数の期待値を評価するための最先端の数値計算手法の一つである。しかし、密度汎関数理論計算のような第一原理電子状態計算ほどには、様々な物質への応用が進んでいない。QMCの応用を妨げる大きな欠点の一つは、対応するポテンシャルエネルギー曲面の導関数と一致する原子に働く力を計算する方法がないことである。本論文では、変分モンテカルロ法（VMC）の枠組みの中で、厳密な原子に働く力と圧力を求める方法を提案する。我々は、反対称化ジェミナル波動関数のゲージ不変性と局所性の特性を利用することにより、効率的でロバストな方法で厳密な原子力を計算できることを発見した。本論文では、H2、Cl2分子と立方晶BN結晶に対して、我々の提案する方法が非常にうまく機能することを示す。変分量子モンテカルロ法を利用した動的物性計算、具体的には、フォノン計算、分子動力学計算、機械学習力場の作成などに活用できる技術である。

Rights:

• Creative Commons BY Attribution 4.0 International
  

Keyword: 第一原理量子モンテカルロ法, 変分量子モンテカルロ法, 力の計算, 機械学習力場

Date published: 2024-05-28

Publisher: American Physical Society (APS)

Journal:

• Physical Review B (ISSN: 1550235X) vol. 109 issue. 20 205151

Funding:

• Japan Society for the Promotion of Science JP21K17752 (革新的信頼性を持つニューラルネットワーク力場の作成とその2次元層状物質への応用)
• Japan Society for the Promotion of Science JP21K03400 (第一原理量子モンテカルロ法を用いた層状物質に対する第一原理フォノン計算の実現 )
• Japan Society for the Promotion of Science JPMXS0320220025 (第一原理量子モンテカルロ法に基づく次世代電子状態計算手法の開発と応用 )

Manuscript type: Publisher's version (Version of record)

MDR DOI:

First published URL: https://doi.org/10.1103/physrevb.109.205151

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Updated at: 2024-08-19 12:30:22 +0900

Published on MDR: 2024-08-19 12:30:22 +0900