Figure schématique du workflow TurboRVB [K. Nakano et al. J. Chem. Phys. 152, 204121 (2020)]. Le code implémente une fonction d'onde à plusieurs corps flexible ansatz, tels que JSD :Jastrow Slater, JAGP :Jastrow Geminal, et JPf :Jastrow Pfaffian. On peut préparer une fonction d'onde d'essai à l'aide d'un code de théorie fonctionnelle de la densité (DFT) intégré et effectuer les calculs Monte Carlo quantique variationnel (VMC) et quantique de diffusion discrétisée sur réseau (LRDMC) suivants. Puisque les forces agissant sur les atomes peuvent être calculées, des optimisations structurelles et des simulations de dynamique moléculaire sont également réalisables dans TurboRVB. Crédit :AIP Publishing
Monte Carlo quantique de principes premiers est un cadre utilisé pour aborder la solution de l'équation de Schrödinger à N corps au moyen d'une approche stochastique. Ce cadre devrait être la prochaine génération de calculs de structure électronique car il peut surmonter certains des inconvénients de la théorie fonctionnelle de la densité et des calculs basés sur les fonctions d'onde. En particulier, le cadre quantique de Monte Carlo ne repose pas sur des fonctionnelles d'échange-corrélation, l'algorithme est bien adapté aux supercalculateurs massivement parallèles, et il est facilement applicable aux systèmes isolés et périodiques.
TurboRVB est un progiciel de Monte Carlo quantique de principes premiers qui a été initialement lancé par le Prof. Sandro Sorella (International School for Advanced Studies/Italie) et le Dr Michele Casula (Sorbonne Université/France), et a été continuellement développé par de nombreux contributeurs depuis plus de 20 ans. Très récemment, Aider. Le professeur Kosuke Nakano du Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST, Président :Minoru Terano, situé à Nomi, Ishikawa, Japon) et ses collaborateurs ont publié un article de synthèse complet dans le Journal de physique chimique .
TurboRVB se distingue des autres codes Monte Carlo quantiques de premier principe par les caractéristiques suivantes. (a) Le code utilise des fonctions d'onde de type liaison de valence résonante (RVB), comme le Jastrow Geminal/Jastrow Pfaffian, qui incluent l'effet de corrélation au-delà de la fonction d'onde de Jastrow-Slater qui est couramment utilisée dans d'autres codes QMC. (b) Il met en œuvre des algorithmes d'optimisation de pointe, comme la reconfiguration stochastique et la méthode linéaire, aide à réaliser une optimisation stable de l'amplitude et de la surface nodale d'une fonction d'onde à plusieurs corps au niveau variationnel de Monte Carlo quantique. (c) La méthode Monte Carlo à diffusion régularisée sur réseau est implémentée dans le code, qui fournit un calcul de Monte Carlo quantique de diffusion numériquement stable. (d) La mise en œuvre d'une différentiation algorithmique adjointe nous permet de calculer très efficacement les dérivées des fonctions d'onde à N corps et d'effectuer des optimisations structurelles et des simulations de dynamique moléculaire.
