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An efficient hybrid orbital representation for quantum Monte Carlo calculations

机译：Quantum Monte Carlo计算有效的混合轨道表示

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The scale and complexity of the quantum system to which real-space quantum Monte Carlo (QMC) can be applied in part depends on the representation and memory usage of the trial wavefunction. B-splines, the computationally most efficient basis set, can have memory requirements exceeding the capacity of a single computational node. This situation has traditionally forced a difficult choice of either using slow internode communication or a potentially less accurate but smaller basis set such as Gaussians. Here, we introduce a hybrid representation of the single particle orbitals that combine a localized atomic basis set around atomic cores and B-splines in the interstitial regions to reduce the memory usage while retaining the high speed of evaluation and either retaining or increasing overall accuracy. We present a benchmark calculation for NiO demonstrating a superior accuracy while using only one eighth of the memory required for conventional B-splines. The hybrid orbital representation therefore expands the overall range of systems that can be practically studied with QMC. Published by AIP Publishing.
机译：可以部分地应用实时空间量子蒙特卡罗（QMC）的量子系统的比例和复杂性取决于试验波的函数的表示和存储器使用。 B样式，计算最有效的基础集，可以具有超出单个计算节点的容量的内存要求。这种情况传统上，迫使难以使用缓慢的节间通信或可能更准确但更小的基础设定，例如高斯。在这里，我们介绍单个粒子轨道的混合表示，该单个粒子轨道将局部原子基团组合在内孔芯和间隙区域中的B样条曲线，以减少内存使用，同时保留高速评估并保持或增加整体精度。我们为NIO提供了一个基准计算，用于演示卓越的精度，同时仅使用传统B样条所需的内存的第八。因此，混合轨道表示扩展了可以用QMC实际研究的系统的整体范围。通过AIP发布发布。

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