二次组态相互作用

二次组态相互作用（英语：Quadratic configuration interaction，简称QCI）是一种对组态相互作用的扩展。

简介二次组态相互作用（英语：Quadratic configuration interaction，简称QCI）是一种对组态相互作用的扩展，它修正了单、双激发组态相互作用（CISD）的大小一致性问题。1

组态相互作用方法组态相互作用方法(CI) 是一种后Hartree-Fock方法，求解的是多电子体系在波恩-奥本海默近似下的非相对论薛定谔方程。“构型相关”有两层含义：“构型" 从数学角度简洁的表述了它是描述波函的斯雷特行列式的线性耦合。根据轨道占据的规则 (例如, (1s)(2s)(2p)...)，“相关”的意思是不同电子构型（态）之间的混合（相互作用）。由于CI计算的CPU计算时间很长以及需要巨大的硬件资源，所以这个方法只能用于相对较小的体系。

与Hartree-Fock方法相比，为了计入电子相关作用，CI方法使用了由组态态函数（CSF）线性耦合得到的变分波函数，而这些组态态函数是由自旋轨道（用上标SO表示）构建的。

在这里， Ψ通常是指体系的电子基态。如果展开项包括了合适对称性的所有可能的 CSF, 则就是完全组态相互作用，它可以准确的求解由单粒子基组限定的空间内的电子薛定谔方程。上述展开项中的第一个就是Hartree-Fock行列式. 其他的构型态函数可以通过虚轨道和Hartree-Fock行列式中的自旋轨道交换的数目来表征。如果仅有一个自旋轨道不一样，我们就称它为单激发行列式。如果有两个自旋轨道不一样，就是双激发行列式，其余的以此类推。例如，CID方法只包含双重激发项，CISD方法包含单激发和双激发项。单激发项不和Hartree-Fock行列式混合。很多标准的程序中都有CID和CISD方法。戴维森校正可以被用于评估相对于CISD能量的矫正以说明更高的激发。求解CI方程的同时，也得到近似的激发态，这些激发态的系数cI是不一样的。2

大小一致性问题量子化学中的大小一致性或严格可分离性是保证无相互作用的体系（如距离无限远）能量计算一致的一种性质。这种性质往往是针对某种方法而言的。

如果A和B是两个无相互作用的体系。如果某方法是大小一致的，那么该方法得到的体系 A-B 的能量等于体系 A 的能量计算结果与体系 B 的能量计算结果之和。。在处理解离曲线等问题时，这个性质尤其重要。

变分和微扰的方法都可能有大小不一致的问题。有很多办法可以减轻或者弥补这些大小不一致的问题，例如二次组态相互作用（QCISD）就是一种对组态相互作用大小一致问题的修正。另外，某些理论方法本身就是具有大小一致性的，例如耦合簇理论。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学