报告题目(Title)：量子化学新纪元：随机张量收缩量子化学理论

报告人(Speaker)：Jiace Sun, Caltech, USA（孙嘉策，美国加州理工学院）

报告时间(Time)：2026年2月26日（周四）13:00

报告地点(Place): 在线，腾讯会议室：987-331-783

邀请人(Inviter)：李永乐 教授

主办部门：理学院物理系

摘要(Abstract)：

在从头算量子化学中，许多高精度电子结构方法（如 coupled cluster 系列）被认为是可靠预测分子性质的基准。然而，其计算成本通常由高阶张量收缩主导，并随体系规模呈高次多项式增长，严重限制了可处理体系的大小。以被广泛认为是量子化学黄金标准的 CCSD(T)理论为例，其形式标度为O(N7)，因此仅适用于中小分子体系。在本工作中，我们提出一种称为随机张量收缩（stochastic tensor contraction, STC）的量子化学通用计算原语，使得这类高精度方法在保持严格无偏和可控误差的前提下，大幅降低计算复杂度。在一系列实际大中型分子计算上，对于严格程度高于化学精度的总能量误差要求，我们将计算标度降低到平均场理论的水平，同时其绝对成本也开始接近平均场方法，从而对现有的成本—精度关系提出挑战。与最先进的局域相关近似方法的基准比较进一步表明，我们在总计算时间和误差方面均实现了数量级的改进，并显著降低了对体系维度和电子离域程度的敏感性。