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大系统中快速泊松解的小盒子快速傅里叶变换方法。 (英语) Zbl 1344.65125号

摘要:我们提出了一种新的分治算法来有效评估大系统中的库仑相互作用,这是自洽第一性原理计算的重要组成部分。总库仑势\(\phi(r)=1/|r|\)分为短程部分\(\φ_S(r。该系统分为多个长方体,每个长方体定义一个小方框,外加一个缓冲区。对于短程部分,直接使用小盒子中的快速傅里叶变换(FFT)计算相互作用卷积积分。对于平滑的长程部分,卷积积分是在粗网格上用全局FFT计算的。稠密网格和粗网格值之间的转换是使用具有适当掩模函数的小盒子FFT完成的。利用这个小盒子FFT方法,计算了测试量子点系统在4803网格和24003网格上的总库仑势。对于24003网格情况,计算由数万个处理器执行,与使用具有最大允许处理器数的FFTW包的直接全局FFT计算相比,计算速度提高了近10倍。最大相对误差为(4{times}10^{-5}),而绝对误差小于0.1meV。

MSC公司:

65T50型 离散和快速傅里叶变换的数值方法
65奈拉 涉及偏微分方程的边值问题的误差界
2005年5月 并行数值计算

软件:

FFTW公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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