量子モンテカルロ法による分子系のシミュレーション

摘要

The quantum Monte Carlo (QMC) methods that perform rigorous simulations for quantum many-body systems are reviewed. First-principles molecular simulations are carried out in terms of variational or diffusion QMC method for electrons and path integral QMC method for nuclei. Some results for water systems are illustrated, and a perspective toward ab initio simulations for water in which all the electrons and nuclei are described quantum-mechanically is outlined.%量子多体系の厳密なシミュレーション手法である量子モンテカルロ法について，著者の成果を中心に紹介する．分子系の物性の第一原理的な記述を目指し，電子系に関しては変分量子モンテカルロ法と拡散量子モンテカルロ法，原子核・原子に対しては経路積分モンテカルロ法がしばしば用いられる．水系の記述にこれらの手法を用いた計算例を紹介し，水分子の多粒子系を原子核と電子からなる量子多体系と見なして第一原理的にシミュレートする将来の展望について述べる．