diff --git a/Chaps/Chap4.tex b/Chaps/Chap4.tex index 624a9e7..fea97ca 100644 --- a/Chaps/Chap4.tex +++ b/Chaps/Chap4.tex @@ -90,10 +90,10 @@ \section{多组态波函数及Full CI矩阵的结构} 第二章中介绍过, 由这$2K$个 自旋轨道可以构造出很多其他的$N$电子行列式. 将N电子函数和\hft 波函数$\Psi_0$作比较, -指出那里不同, +指出哪里不同, 用这种指出不同的方式来描述$N$电子波函数会很方便. 那么可能的行列式就包含$\ket{\Psi_0}$, -单激发行列式$\ket{\Psi_a^r}$(与$\ket{\Psi_0}$, +单激发行列式$\ket{\Psi_a^r}$(与$\ket{\Psi_0}$的区别是 一个自旋轨道$\chi_a$被换成$\chi_r$), 双激发行列式$\ket{\Psi_{ab}^{rs}}$等等, 直到$N$重激发行列式. @@ -103,7 +103,7 @@ \section{多组态波函数及Full CI矩阵的结构} 那么从变分原理可以知, 我们能构造一个更好的近似如下(当基组完备时就是精确解): \begin{align} -\ket{\Phi_0} = c_0\ket{\Psi_0}+\sum_{ar}c_a^r\ket{\Psi_{a}^r} + \sum_{\substack{a2$也不是精确的。 +因此,将四激发系数近似为双激发系数的平方,并不只是对DQCI的近似,实际上还隐含了将六激发系数近似为双激发系数的立方,等等。 +CCA在这个理想模型中给出精确解的原因是,\emph{所有}更高(六、八,等等)激发的系数都是双激发系数的乘积。 +在下一节中将会以一个更基本的视角(也是历史上CCA被提出的方式)清楚地展示CCA的这个特点。 +这一节会用一些二次量子化的记号,可以不失连续性地跳过。 + \subsection{波函数的簇展开} +双激发行列式$\ket{\Psi^{rs}_{ab}}$可以写成二次量子化的形式: +\begin{align*} + \ket{\Psi^{rs}_{ab}}=a^{\dagger}_ra^{\dagger}_sa_ba_a\ket{\Psi_0} +\end{align*} +其中$a_a,a_b$从HF行列式中移除了一个占据轨道,取而代之,$a^{\dagger}_r,a^{\dagger}_s$添加了一个非占据的自旋轨道。 +因此双激发CI波函数可以写成: +\begin{align*} + \ket{\Psi_{DCI}}=\left(1+\frac{1}{4}\sum_{abrs}c^{rs}_{ab}a^{\dagger}_ra^{\dagger}_sa_ba_a\ket{\Phi_0}\right) +\end{align*} +现引入一个波函数,它包含双激发、四激发、六激发等等,其中2n激发的系数是n个双激发系数的乘积。这样一个波函数$\ket{\Phi_{CCA}}$可以写成: +\begin{align} + \ket{\Phi_{CCA}}=\exp(\mathscr{T}_2)\ket{\Psi_0}\tag{5.61a} +\end{align} +\addtocounter{equation}{1} +其中 +\begin{align} + \exp(\mathscr{T}_2)=\frac{1}{4}\sum_{abrs}c^{rs}_{ab}a^{\dagger}_ra^{\dagger}_sa_ba_a\tag{5.61b} +\end{align} +这叫做波函数的簇形式。为了找到一些感觉,我们将指数展开为$\exp(x)=1+x+\frac{1}{2}x^2+\cdots$,得到 +\begin{align*} + \ket{\Phi_{CCA}}&=\left(1+\frac{1}{4}\sum_{abrs}c^{rs}_{ab}a^{\dagger}_ra^{\dagger}_sa_ba_a +\frac{1}{32}\sum_{\substack{abcd\\rstu}}c^{rs}_{ab}c^{tu}_{cd}a^{\dagger}_ra^{\dagger}_sa_ba_aa^{\dagger}_ta^{\dagger}_ua_da_c+\cdots\right)\ket{\Psi_0}\\ + &=\ket{\Psi_0}+\frac{1}{4}\sum_{abrs}c^{rs}_{ab}\ket{\Psi^{rs}_{ab}}+\frac{1}{32}\sum_{\substack{abcd\\rstu}}c^{rs}_{ab}c^{tu}_{cd}\ket{\Psi^{rstu}_{abcd}}+\cdots +\end{align*} +经过一些冗长的运算,它可以写成: +\begin{align} + \label{5.62} + \ket{\Phi_{CCA}}=\ket{\Psi_0}+\sum_{\substack{a