论文标题
从子空间迭代中的大型活动空间中的完全配置相互作用激发态能量，并重复随机稀疏
Full Configuration Interaction Excited-State Energies in Large Active Spaces from Subspace Iteration with Repeated Random Sparsification
论文作者
论文摘要
我们提出了一种稳定且系统地改进的量子蒙特卡洛（QMC）方法来计算激发态能量，我们使用快速随机迭代方法实现了该方法，以解决完整的配置交互问题（FCI-FRI）。与以前的激发量量蒙特卡洛方法不同，我们的方法是子空间迭代的不对称变体，避免使用随机向量的点产物，而依靠试验向量来维持正交性和估计特征值。通过利用最近的进步，我们应用方法来计算大型活性空间中强相关分子系统的地面和激发态能，包括108个轨道中的8个电子（8e，108o），一个氧气（8e，108o），一个oxo-mn（Salen）过渡金属复合物（28e，28e，28e），焦油（28e），Ozone（18ee，87oe），以及82 eene，以及22ee，andAudiene and Audiene（22e）。在这些测试案例的大多数中，我们的方法产生了与最先进方法（包括热浴CI，密度矩阵重新归一化组方法和FCIQMC）相一致的总激发状态能量。在所有情况下，估计的激发能同意在约0.1 eV之内。
We present a stable and systematically improvable quantum Monte Carlo (QMC) approach to calculating excited-state energies, which we implement using our fast randomized iteration method for the full configuration interaction problem (FCI-FRI). Unlike previous excited-state quantum Monte Carlo methods, our approach, which is an asymmetric variant of subspace iteration, avoids the use of dot products of random vectors and instead relies upon trial vectors to maintain orthogonality and estimate eigenvalues. By leveraging recent advances, we apply our method to calculate ground- and excited-state energies of strongly correlated molecular systems in large active spaces, including the carbon dimer with 8 electrons in 108 orbitals (8e,108o), an oxo-Mn(salen) transition metal complex (28e,28o), ozone (18e,87o), and butadiene (22e,82o). In the majority of these test cases, our approach yields total excited-state energies that agree with those from state-of-the-art methods -- including heat-bath CI, the density matrix renormalization group approach, and FCIQMC -- to within sub-milliHartree accuracy. In all cases, estimated excitation energies agree to within about 0.1 eV.
