Die Überlappung zweier Slater-Determinantenzustände

Angenommen, ich habe zwei fermionische Zahlenzustände in verschiedenen Basen mit derselben Teilchenzahl N - Ruf Sie an | Ψ Und | Φ . In der Ortsbasis kann ich die Vielteilchen-Wellenfunktionen als Slater-Determinanten schreiben:

Ψ ( X 1 , X 2 , ) = 1 N ! det ( ψ ¯ )
Φ ( X 1 , X 2 , ) = 1 N ! det ( ϕ ¯ )
Wo:
ψ ¯ = [ ψ 1 ( X 1 ) ψ 2 ( X 1 ) ψ N ( X 1 ) ψ 1 ( X 2 ) ψ 2 ( X 2 ) ψ N ( X 2 ) ψ 1 ( X N ) ψ 2 ( X N ) ψ N ( X N ) ]
ϕ ¯ = [ ϕ 1 ( X 1 ) ϕ 2 ( X 1 ) ϕ N ( X 1 ) ϕ 1 ( X 2 ) ϕ 2 ( X 2 ) ϕ N ( X 2 ) ϕ 1 ( X N ) ϕ 2 ( X N ) ϕ N ( X N ) ]

Angenommen, ich wüsste das ψ N , ϕ N , und ich möchte berechnen Ψ | Φ = D X Ψ ( X ) Φ ( X ) . Gibt es eine nachvollziehbare Möglichkeit, dies zu berechnen? Ich denke, ich könnte die Tatsache gebrauchen det ( Ψ ¯ Φ ¯ ) = det ( Ψ ¯ ) det ( Φ ¯ ) den Integranden zu konstruieren und dann über alle räumlichen Dimensionen zu integrieren. Aber das scheint wirklich entsetzlich: ein N × N Matrizenmultiplikation und Determinantenrechnung also N räumliche Integrationen. Ich glaube nicht, dass es wirklich so kompliziert sein könnte. Gibt es eine Vereinfachung, die ich vermisse, damit ich das nachvollziehbar berechnen kann? Ich hoffe, es würde sich auf so etwas reduzieren:

N D X ϕ N ( X ) ψ N ( X )
aber richtig antisymmetrisiert, so dass es unter Austausch von Teilchenidentitäten invariant ist. Ich bin jedoch völlig ratlos, wie ich zu einer solchen Form vereinfachen kann.

Antworten (1)

Die Überlappung der beiden Slater-Determinanten ist durch die Determinante der Matrix gegeben, die alle gegenseitigen Orbitalüberlappungen enthält. Die Veröffentlichung "Effiziente und flexible Berechnung von Viele-Elektronen-Wellenfunktionsüberlappungen" J. Chem. Soc. Theory Comput., 2016, 123, 1207-1219 hat die gesuchte Herleitung und geht sehr detailliert auf eine effiziente Umsetzung ein.