报告题目：基于波函数含时演化的大尺度计算物理方法

报告人：袁声军，武汉大学物理科学与技术学院 教授

报告时间：2023年12月18日 10：00

报告地点：吉林大学中心校区唐敖庆楼B521报告厅

报告简介

常见的第一性原理计算通常基于定态薛定谔方程，需要对哈密顿量进行对角化运算，难以应用于大尺度的复杂体系。本报告主要讨论如何将求解的问题从定态薛定谔方程转化为含时薛定谔方程，从而绕开对角化实现复杂体系的大尺度模拟与计算。主要介绍：(1)基于紧束缚近似的线性TBPM方法，通过波函数的含时演化，实现能量态密度、准本征态、光导率、电导率、磁光电导率、载流子迁移率、平均自由程等物理量的无对角化计算，尺度较传统方法提升5-6个数量级，至数十亿原子或更大的复杂量子体系；(2)基于密度泛函理论的线性DFPM方法，通过实空间随机态波函数的含时演化，实现电荷密度和哈密顿量的无对角化自洽计算，可将密度泛函理论计算扩展至数百万原子体系，进行基于波函数含时演化的大尺度基态物性计算（PM）、分子动力学模拟（MD）和磁性（MFT）计算等；(3) 机器学习与大尺度计算物理方法的结合，如DeepTB与TBPM结合，实现百万原子半导体磷化镓体系的精确模拟；机器学习与DFPM结合，加速基于密度泛函理论的基态自洽计算等。新方法可极大扩展第一性原理计算的尺度，可应用于物理、材料、化学及生物体系中的大尺度模拟，如缺陷、界面、合金、大分子、团簇、非晶等复杂的量子体系，以及微电子和能源材料的器件级量子模拟。最后简要介绍基于波函数含时演化的方法在量子自旋系统、量子计算机模拟、Hubbard模型和声子计算中的新进展。

报告人简介

　　袁声军，武汉大学物理科学与技术学院教授，2001年本科毕业于浙江大学物理系，2003年获得德国锡根大学理论物理硕士学位，2008年获得荷兰格罗宁根大学计算物理博士学位。主要研究领域为计算物理学和凝聚态理论，发展了TBPM和DFPM等大尺度计算凝聚态物理方法，并独立自主开发了多款计算物理软件，包括基于紧束缚模型的TBPLaS(www.tbplas.net)和基于密度泛函理论的ABPLaS。在Nature、Science、Nature子刊，Phys. Rev. X、Phys. Rev. Lett.期刊发表学术论文130余篇，其中Phys. Rev.系列69篇。

举办单位：

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物质模拟方法与软件教育部重点实验室