जहाँ तक मुझे ज्ञात है, स्थैतिक गणना के लिए सबसे सटीक तरीके पूर्ण रूप से सापेक्ष चार-घटक डिराक हैमिल्टन और एक "पूर्ण रूप से पर्याप्त" आधार सेट के साथ पूर्ण कॉन्फ़िगरेशन इंटरैक्शन हैं। मैं इस विशेष क्षेत्र का विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन इस पद्धति के बारे में जो कुछ भी मुझे पता है, वह एक परिवर्तनशील विधि (एक मोंटे-कार्लो आधारित विधि के बजाय) का उपयोग करके हल करना बुरी तरह से हैरान करता है, क्योंकि मुझे लगता है कि स्लेटर के निर्धारकों की संख्या आपके पास है अपने मैट्रिक्स पैमानों में शामिल करने के लिए । (यहां कम्प्यूटेशनल लागत पर एक लेख है ।) संबंधित मोंटे-कार्लो विधियों और विधियों "उन्हें" वॉकर का उपयोग करके आधारित है और निर्धारकों के नेटवर्क अधिक तेज़ी से परिणाम दे सकते हैं, लेकिन जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, परिवर्तनशील नहीं हैं। और अभी भी छिपे हुए महंगे हैं।ओ (nओ आर बी एससीnई)
वर्तमान में केवल दो परमाणुओं के लिए ऊर्जा के लिए व्यावहारिक उपयोग में शामिल हैं:
- जन्मे ओपेनहाइमर, जैसा कि आप कहते हैं: यह लगभग कभी भी एक समस्या नहीं है जब तक कि आपके सिस्टम में हाइड्रोजन परमाणुओं को सुरंग बनाना शामिल नहीं होता है, या जब तक आप एक राज्य पार करने / बचने वाले क्रॉसिंग के पास नहीं होते हैं। (उदाहरण के लिए, शंक्वाकार चौराहों को देखें।) वैचारिक रूप से, CPMD सहित वेवफ़ंक्शन / घनत्व के लिए गैर-एडियाबेटिक विधियाँ हैं, और पथ-इंटीग्रल एमडी भी हैं जो परमाणु टनलिंग प्रभाव के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं।
- गैर-सापेक्ष गणना, और डीरेक समीकरण के लिए दो-घटक सन्निकटन: आप डायराक समीकरण के सटीक दो-घटक सूत्रीकरण प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन व्यावहारिक रूप से ज़रोथ-ऑर्डर रेग्युलर अप्रोचमेंट (देखें लेन्थे एट अल, जेसीमफिज़, 1993) या डगलस- क्रोल-हेस हैमिल्टनियन (देखें रेहेर, कॉम्पुटमॉलसी, 2012) का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, और अक्सर (शायद आमतौर पर) स्पिन-ऑर्बिट युग्मन की उपेक्षा करते हैं।
- आधार सेट और LCAO: आधार सेट सही नहीं हैं, लेकिन आप हमेशा उन्हें अधिक पूर्ण बना सकते हैं।
- डीएफटी फ़ंक्शंस, जो नीचे दिए गए अधिक उन्नत तरीकों की कम्प्यूटेशनल लागत के बिना विनिमय और सहसंबंध पर एक अच्छा पर्याप्त प्रयास प्रदान करने का प्रयास करते हैं। (और जो कुछ अलग-अलग स्तरों में आते हैं। LDA एंट्री-लेवल वन, GGA, metaGGA और सटीक एक्सचेंज सहित है, जो इससे कहीं आगे जाते हैं, और RPA सहित अभी भी एक बहुत महंगी और नई-ईश तकनीक है जहाँ तक मैं हूँ 'जागरूक हैं। ऐसे कार्य भी हैं जो पृथक्करण के कार्य के रूप में अलग-अलग तकनीकों का उपयोग करते हैं, और कुछ जो कि चुंबकीय या सुगंधित अध्ययन में अनुप्रयोग का उपयोग करते हैं।) (B3LYP, कार्यात्मक कुछ लोग प्यार करते हैं और कुछ लोग नफरत करना पसंद करते हैं। एक GGA है जिसमें सटीक विनिमय का प्रतिशत शामिल है।)
- कॉन्फ़िगरेशन इंटरेक्शन ट्रंकेशन: CIS, CISD, CISDT, CISD (T), CASSCF, RASSCF, आदि ये सभी CI के सन्निकटन हैं जो मानते हैं कि सबसे महत्वपूर्ण उत्साहित निर्धारक कम से कम उत्साहित हैं।
- बहु-संदर्भ कॉन्फ़िगरेशन इंटरैक्शन (ट्रंकेशन): डिट्टो, लेकिन कुछ अलग प्रारंभिक संदर्भ राज्यों के साथ।
- युग्मित-क्लस्टर विधि: मैं ठीक से समझने का दिखावा नहीं करता कि यह कैसे काम करता है, लेकिन यह आकार-संगतता (यानी ( के लाभ के साथ कॉन्फ़िगरेशन इंटरैक्शन ट्रंकेशन के समान परिणाम प्राप्त करता है बड़ी जुदाई पर))।ए( एच2) × 2 = ई( ( एच)2)2
डायनामिक्स के लिए, कई सन्निकटन एक ट्रैक्टेबल सिस्टम के सीमित आकार और व्यावहारिक टाइमस्टेप पसंद जैसी चीजों को संदर्भित करते हैं - यह संख्यात्मक समय सिमुलेशन क्षेत्र में बहुत मानक सामान है। वहां तापमान रखरखाव भी है (देखें नाक-हूवर या लैंग्विन थर्मोस्टैट्स)। यह ज्यादातर सांख्यिकीय यांत्रिकी समस्याओं का एक सेट है, हालांकि, जैसा कि मैं इसे समझता हूं।
वैसे भी, यदि आप भौतिकी-दिमाग वाले हैं, तो आप इन तरीकों के बारे में योगों और कागजात को देखकर क्या उपेक्षित हैं, इसके लिए एक बहुत अच्छा अनुभव प्राप्त कर सकते हैं: आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधियों में कम से कम एक या दो पेपर होंगे जो मूल विनिर्देश नहीं हैं उनके सूत्रीकरण की व्याख्या और इसमें क्या शामिल है। या आप केवल उन लोगों से बात कर सकते हैं जो उनका उपयोग करते हैं। (जो लोग डीएफटी के साथ आवधिक प्रणाली का अध्ययन करते हैं, वे हमेशा अलग-अलग कार्य करते हैं और इसमें शामिल नहीं होते हैं और इसके लिए खाते के बारे में विचार कर रहे हैं।) बहुत कम तरीकों में विशिष्ट आश्चर्यजनक चूक या विफलता मोड हैं। सबसे कठिन समस्या इलेक्ट्रॉन सहसंबंध का उचित उपचार प्रतीत होती है, और हार्ट्री-फॉक विधि के ऊपर कुछ भी, जो इसके लिए बिल्कुल भी जिम्मेदार नहीं है, इसे शामिल करने का एक प्रयास है।
जैसा कि मैं इसे समझता हूं, पूर्ण रूप से सेट के साथ पूर्ण सापेक्ष सीआई की सटीकता को प्राप्त करना नाटकीय रूप से सुदृढ़ीकरण (या दूर फेंकना) के बिना कभी भी सस्ता नहीं होने वाला है, जो कि वर्तमान में हम उपयोग किए जाने वाले एल्गोरिदम हैं। (और यह कहते हुए लोगों के लिए कि DFT सब कुछ का समाधान है, मैं आपके शुद्ध घनत्व कक्षीय-मुक्त फॉर्मूले की प्रतीक्षा कर रहा हूं।)
वहाँ भी मुद्दा यह है कि अधिक सटीक और अधिक जटिल योगों को शामिल करके आप अपने सिमुलेशन को जितना अधिक सटीक बनाते हैं, वास्तव में कुछ भी करना उतना ही कठिन है। उदाहरण के लिए, स्पिन ऑर्बिट युग्मन को कभी-कभी पूरी तरह से टाला जाता है क्योंकि यह विश्लेषण करने के लिए सब कुछ अधिक जटिल बनाता है (लेकिन कभी-कभी यह भी क्योंकि यह नगण्य प्रभाव पड़ता है), और कैनोनिकल हार्ट्री-फॉक या कोह-शाम ऑर्बिटल्स गुणात्मक विशेषताओं को समझने के लिए बहुत उपयोगी हो सकते हैं। अधिक उन्नत तरीकों के अतिरिक्त आउटपुट पर लेयरिंग के बिना सिस्टम।
(मुझे आशा है कि इस में से कुछ समझ में आता है, यह शायद थोड़ा धब्बेदार है। और मैंने शायद किसी के पसंदीदा सन्निकटन या niggle को याद किया है।)