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计算角度浅谈量子蒙特卡罗/洛(Quantum Monte Carlo, QMC)为什么重要

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发布时间: 2025-4-12 00:15

正文摘要:

本帖最后由 qinken406 于 2025-4-12 00:25 编辑 第一次发帖,搬运自我自己的回答,浅从计算角度讲一下我的理解。回答QMC方法的优势。 相比于DFT,DFT的计算体系可以很大,但是精度很难处理一些更细节的问题 ...

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qinken406 发表于 Post on 2025-4-12 14:20:48
是的,非常感谢Sobereva 老师的补充,可能这也是讨论QMC方法比较少的原因。
但是根据这个讨论我想到之前和我导师讨论过的一个问题:
【是否可以通过FMO分片来增加QMC解决大体系的问题。例如Physical Chemistry Chemical Physics 23:26, pages 14308-14314 这篇文章那样做的】
我英语日语都不好,可能没理解到位。
我记得主要是QMC的轨道分解会引起误差累积,而QMC的统计学误差是相互叠加而难以从增加样本来消除,而这样就失去了QMC的优势。
sobereva 发表于 Post on 2025-4-12 00:31:36
在QMC的精度范畴,DFT就没有可比性了。DNA碱基分子这种相互作用能高精度计算,当体系达到CCSD(T)算不动的情况,如今人们一般会倾向于基于局域相关的耦合簇,诸如LNO-CCSD(T),留给QMC的市场极小。PS:DMC和CCSD(T)算弱相互作用的精度和差异问题近期有很多讨论,哪个更准不一定:J. Chem. Theory Comput., 21, 2311–2324 (2025)、J. Chem. Phys. 162, 144107 (2025)、J. Chem. Phys. 162, 114112 (2025)。

对于分子体系,在我来看QMC比较有实用性的是很高精度计算静态相关很强的体系不很大(QMC也算不动)又不很小(无法用得动CCSDT甚至到Q)而且多参考方法也不好算(活性空间不好定义、或者超过了能考虑的活性空间上限)的情况。但其实这种情况的市场也很小。一个比较典型的QMC适合的应用场景是计算C20富勒烯、碗状C20和C20碳环之间的异构化能这种问题(J. Phys. Mater. 3 (2020) 025006)。

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