Stable and Accurate Orbital-Free Density Functional Theory Powered by Machine Learning

化学 密度泛函理论 计算化学
作者
Roman Remme,Tobias Kaczun,Tim Ebert,Christof A. Gehrig,Dominik Geng,Gerrit Gerhartz,Marc K. Ickler,Manuel V. Klockow,Peter Lippmann,Johannes S. Schmidt,S. J. Wagner,Andreas Dreuw,Fred A. Hamprecht
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (32): 28851-28859 被引量:4
标识
DOI:10.1021/jacs.5c06219
摘要

Hohenberg and Kohn have proven that the electronic energy and the one-particle electron density can, in principle, be obtained by minimizing an energy functional with respect to the density. While decades of theoretical work have produced increasingly faithful approximations to this elusive exact energy functional, their accuracy is still insufficient for many applications, making it reasonable to try and learn it empirically. Using rotationally equivariant atomistic machine learning, we obtain for the first time a density functional that, when applied to the organic molecules in QM9, yields energies with chemical accuracy relative to the Kohn-Sham reference while also converging to meaningful electron densities. Augmenting the training data with densities obtained from perturbed potentials proved key to these advances. This work demonstrates that machine learning can play a crucial role in narrowing the gap between theory and the practical realization of Hohenberg and Kohn's vision, paving the way for more efficient calculations in large molecular systems. The trained STRUCTURES25 model is made available along with full source code and data for training and inference.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Corleone发布了新的文献求助10
刚刚
chisure完成签到,获得积分10
刚刚
hui完成签到,获得积分10
1秒前
王先生完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
阿枫完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Hanna1120完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
pingpinglver发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
海盐发布了新的文献求助10
3秒前
molihuakai的应助被洁净雨采纳,获得10
3秒前
可爱的函函的应助被LKY采纳,获得10
3秒前
Lucas的应助被玄天明月采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
TOPLi发布了新的文献求助10
4秒前
aaaa的应助被动听千山采纳,获得30
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
czy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
rance完成签到,获得积分10
6秒前
烟花的应助被baire采纳,获得10
6秒前
6秒前
可爱的函函的应助被兰子采纳,获得30
6秒前
难得糊涂发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
105完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7963572
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9433407
关于积分的说明 21022609
捐赠科研通 7541441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3371434
关于科研通互助平台的介绍 2507001
邀请新用户注册赠送积分活动 2403905