크기 일관성 및 크기 확장성

양자 화학에서 크기 일관성과 크기 확장성은 양자 화학 계산의 동작이 크기에 따라 어떻게 변화하는지와 관련된 개념이다.크기 일관성(또는 엄격한 분리 가능성)은 관련된 분자 시스템 간의 상호작용이 무효화되었을 때(예를 들어 거리에 의해) 에너지 행동의 일관성을 보장하는 특성이다.Bartlett에 의해 도입된 크기 확장성은 전자 ^[1]수에 따른 방법의 올바른(선형) 스케일링을 참조하는 수학적으로 더 형식적인 특성입니다.

A와 B를 2개의 비인터랙티브시스템으로 하겠습니다에너지 평가를 위한 주어진 이론이 크기가 일치할 경우, 기본적으로 공유 전자 밀도가 없을 정도로 충분히 먼 거리만큼 분리된 슈퍼 시스템 A+B의 에너지는 A의 에너지와 그들 $(E(A+B)=E(A)+E(B))$ 스스로 취한 B의 에너지의 합과 같습니다( $E$ $(E(A+B)=E(A)+E(B))$ + $(E(A+B)=E(A)+E(B))$ B ) $(E(A+B)=E(A)+E(B))$ ( $(E(A+B)=E(A)+E(B))$ ) （ $display$ B $(E(A+B)=E(A)+E(B))$ ）。 $)=E(A)+E(B$ 크기 일관성의 특성은 올바르게 동작하는 해리 곡선을 얻기 위해 특히 중요하다.다른 사람들은 최근 전체 잠재 에너지 표면이 잘 ^[2]정의되어야 한다고 주장했습니다.

크기 일관성과 크기 확장성은 때때로 문헌에서 서로 바꿔서 사용되기도 하지만,^[3] 그것들 사이에는 매우 중요한 차이점이 있다.하트리폭, 결합 클러스터, 다체 섭동 이론(임의의 순서로) 및 전체 구성 상호작용(CI)은 크기가 광범위하지만 크기가 항상 일정하지는 않습니다.예를 들어 Restricted Hartree는 다음과 같습니다.Fock 모델은 H의 해리₂ 곡선을 정확하게 설명할 수 없기 때문에 HF를 출발점으로 사용하는 모든 후 HF 방법(이른바 단일 기준 방법)은 해당 문제에 실패할 것이다.경우에 따라서는, 사이즈에 정합성이 있는 메서드가 사이즈에 정합성이 없는 ^[4]방법으로 동작하는 일이 있습니다.

코어 확장성은 들뜬 상태의 적절한 처리에 대한 요구사항을 확장하는 ^[5]또 다른 관련 특성이다.

레퍼런스

^ Bartlett, R. J. (1981). "Many-Body Perturbation Theory and Coupled Cluster Theory for Electron Correlation in Molecules". Annual Review of Physical Chemistry. 32: 359. Bibcode:1981ARPC...32..359B. doi:10.1146/annurev.pc.32.100181.002043.
^ Taylor, P. R. (1994). "Coupled-cluster Methods in Quantum Chemistry". In Roos, Björn O. (ed.). Lecture Notes in Quantum Chemistry: European Summer School. Lecture Notes in Chemistry. Vol. 64. Berlin: Springer-Verlag. pp. 125–202. doi:10.1007/978-3-642-57890-8_3. ISBN 978-3-642-57890-8.
^ "Size-Extensivity and Size-Consistency". Uam.es. 1995-01-20. Archived from the original on 2017-06-06. Retrieved 2014-02-01.
^ Van Dam, Huub; Van Lenthe, Joop; Pulay, Peter (1998). "The size consistency of multi-reference Møller-Plesset perturbation theory". Molecular Physics. 93 (3): 431. Bibcode:1998MolPh..93..431V. doi:10.1080/002689798169122.
^ Mukhopadhyay, S; Chaudhuri, Rajat; Mukhopadhyay, Debasis; Mukherjee, Debashis (1990). "A comparative study of core-extensive and core—valence-extensive coupled-cluster theories for energy differences: Excitation energies". Chemical Physics Letters. 173 (2–3): 181. Bibcode:1990CPL...173..181M. doi:10.1016/0009-2614(90)80074-N.

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[1] Bartlett, R. J. (1981). "Many-Body Perturbation Theory and Coupled Cluster Theory for Electron Correlation in Molecules". Annual Review of Physical Chemistry. 32: 359. Bibcode:1981ARPC...32..359B. doi:10.1146/annurev.pc.32.100181.002043.

[2] Taylor, P. R. (1994). "Coupled-cluster Methods in Quantum Chemistry". In Roos, Björn O. (ed.). Lecture Notes in Quantum Chemistry: European Summer School. Lecture Notes in Chemistry. Vol. 64. Berlin: Springer-Verlag. pp. 125–202. doi:10.1007/978-3-642-57890-8_3. ISBN 978-3-642-57890-8.

[3] "Size-Extensivity and Size-Consistency". Uam.es. 1995-01-20. Archived from the original on 2017-06-06. Retrieved 2014-02-01.

[4] Van Dam, Huub; Van Lenthe, Joop; Pulay, Peter (1998). "The size consistency of multi-reference Møller-Plesset perturbation theory". Molecular Physics. 93 (3): 431. Bibcode:1998MolPh..93..431V. doi:10.1080/002689798169122.

[5] Mukhopadhyay, S; Chaudhuri, Rajat; Mukhopadhyay, Debasis; Mukherjee, Debashis (1990). "A comparative study of core-extensive and core—valence-extensive coupled-cluster theories for energy differences: Excitation energies". Chemical Physics Letters. 173 (2–3): 181. Bibcode:1990CPL...173..181M. doi:10.1016/0009-2614(90)80074-N.

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