通过半定机器学习直接变分计算双电子约化密度矩阵

该研究团队提出了一种数据驱动框架,用于近似表征N-可表示双电子约化密度矩阵(2-RDM)的凸集。传统方法通过定义支撑超平面的线性矩阵不等式来刻画该集合,而本工作则从分子数据中学习其边界的基于顶点近似,并利用这些信息改进由低阶正定性约束定义的集合,无需显式构建高阶条件。这种将输入凸神经网络与半定规划相结合的半定机器学习方法,能以与双正定性计算相当的计算成本,驱动2-RDM的直接变分计算并获得更高精度。在C₂²⁻、N₂和O₂²⁺势能曲线中的应用表明,该方法不仅能实现系统性改进,还与完全活性空间组态相互作用结果高度吻合。总体而言,半定机器学习将数据驱动的边界信息与半定正定性约束交织结合,无需显式高阶正定性条件即可获得更精确的能量和2-RDM。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-23 22:41

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