Algunos desarrollos recientes en el método de Monte Carlo cuántico de campo auxiliar para materiales reales

El método de Monte Carlo cuántico de campo auxiliar (AFQMC) es un método numérico general para sistemas de muchos electrones correlacionados, que se está aplicando cada vez más en modelos de red, átomos, moléculas y sólidos. Aquí, introducimos la teoría y el algoritmo del método especializado para materiales reales y presentamos varios desarrollos recientes. Damos una exposición sistemática de los pasos clave de AFQMC, siguiendo de cerca el marco de una biblioteca de software moderna que estamos desarrollando. La construcción de un Hamiltoniano de Monte Carlo, la proyección al estado base, el muestreo de operadores de dos cuerpos, la aproximación sin fase y la medición de propiedades del estado base se discuten en detalle. Se describe una implementación avanzada para funciones de onda de prueba multi-determinante, que acelera dramáticamente el algoritmo y reduce el costo de memoria. Proponemos una restricción autoconsistente para materiales reales, y discutimos dos sabores para su realización, ya sea acoplando el cálculo de AFQMC a un cálculo efectivo de electrones independientes o a través de los orbitales naturales de la matriz de densidad de un solo cuerpo calculada.