量子科技中心_量科网

量子嵌入密度泛函理论（QmDFT）嵌入为改善大型强关联 π 共轭体系的处理提供了一种高度可扩展的方法。然而，估算多环芳烃（PAHs）的先进电子结构性质需要使用高级交换关联泛函，这常常在嵌入循环过程中引发收敛不稳定性。在该研究中，作者引入了一种自适应阻尼与迭代子空间直接反演（DIIS）加速协议，该协议稳定了嵌入过程，从而能够稳健地集成如 B3LYP 和 CAM B3LYP 等杂化泛函。以 10 个选定的 PAHs（线性和稠环）分子作为基准，研究人员展示了依赖于泛函的基态能量和前沿轨道能隙估算结果。虽然基于 LDA 的方法在 DFT 参考能量上可达到与 FCI 接近定量的吻合，并通过热化学异构化基准得到进一步支持，但 B3LYP 则提供了与实验 E0-0 跃迁值显著改善的一致性。这种映射使研究人员能够绕过 E0-0 值的显式激发态计算，从而大幅降低计算开销。在筛选的杂化泛函中，CAM B3LYP 展现了均衡的整体性能。该研究结果建立了一个稳定的 QmDFT 框架，并为 PAHs 及相关低维 π 共轭材料的量子嵌入研究中的泛函选择提供了有用的指导。