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Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Jahrgang 2009

 

Titel Tensor Product Multiscale Many-Particle Spaces with Finite-Order Weights for the Electronic Schrödinger Equation
Autor Jan Hamaekers
Publikationsform Dissertation
Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit beschäftigen wir uns mit gewichteten Tensorprodukt-Multiskalen-Mehrteilchen-Approximationsräumen und deren Anwendung zur numerischen Lösung der elektronischen Schrödinger-Gleichung. Aufgrund der hohen Problemdimension ist eine direkte numerische Lösung der elektronischen Schrödinger-Gleichung mit Standard-Diskretisierungsverfahren zur linearen Approximation unmöglich, weshalb üblicherweise Monte Carlo Methoden (VMC/DMC) oder nichtlineare Modellapproximationen wie Hartree-Fock (HF), Coupled Cluster (CC) oder Dichtefunktionaltheorie (DFT) verwendet werden. In dieser Arbeit wird eine numerische Methode auf Basis von adaptiven dünnen Gittern und einer teilchenweisen Unterraumzerlegung bezüglich Einteilchenfunktionen aus einer nichtlinearen Rang-1 Approximation entwickelt und für parallele Rechnersysteme implementiert. Dünne Gitter vermeiden die in der Dimension exponentielle Komplexität üblicher Diskretisierungsmethoden und führen zu einem konvergenten numerischen Ansatz mit garantierter Konvergenzrate. Zudem enthalten unsere zugrunde liegenden gewichteten Mehrteilchen Tensorprodukt-Multiskalen-Approximationsräume die bekannten Configuration Interaction (CI) Räume als Spezialfall. weiter...
Abstract We study tensor product multiscale many-particle spaces with finite-order weights and their application for the electronic Schrödinger equation. Any numerical solution of the electronic Schrödinger equation using conventional discretization schemes is impossible due to its high dimensionality. Therefore, typically Monte Carlo methods (VMC/DMC) or nonlinear model approximations like Hartree-Fock (HF), coupled cluster (CC) or density functional theory (DFT) are used. In this work we develop and implement in parallel a numerical method based on adaptive sparse grids and a particle-wise subspace splitting with respect to one-particle functions which stem from a nonlinear rank-1 approximation. Sparse grids allow to overcome the exponential complexity exhibited by conventional discretization procedures and deliver a convergent numerical approach with guaranteed convergence rates. In particular, the introduced weighted many-particle tensor product multiscale approximation spaces include the common configuration interaction (CI) spaces as a special case. more...
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© Universitäts- und Landesbibliothek Bonn | Veröffentlicht: 21.07.2009