为无相位辅助场量子蒙特卡洛选择最优无限制Hartree-Fock试探波函数:模拟三个铁硫簇的准确性与局限性
无符号辅助场量子蒙特卡洛(ph-AFQMC)已成为研究关联电子系统的一种有前景的电子结构方法。然而,其预测质量严重依赖于试探波函数的选择,尤其对于大型系统的强关联态,如何做出最优选择并不明确。平均场波函数作为候选试探波函数具有吸引力,因为它们直接映射到化学概念,且能以O(N^4)的计算成本获得。但在强关联体系中,人们面临对称性困境以及多个近简并解的存在。本研究通过[2Fe-2S]2+、混合价态[4Fe-4S]2+和[4Fe-4S]4+的活性空间模型,探讨了ph-AFQMC对非限制性哈特里-福克(UHF)试探波函数选择的敏感性。研究发现,化学性质和物理对称性(而非变分能量)应指导ph-AFQMC平均场试探波函数(或耦合簇模型的参考态)的选择,并且这些体系能获得令人惊讶的精确基态能量。然而,在所有案例中,该团队发现随机波函数与UHF试探波函数之间的重叠迅速趋近于零,表明这些试探波函数并非最优的重要性函数。通过类比拉伸氦二聚体阳离子中的类似情况,该工作展示了这种采样偏差如何推动ph-AFQMC趋向人为负能量,而某些情况下无符号偏差显然可以补偿这一效应。

