La superposición de dos estados determinantes de Slater

Supongamos que tengo dos estados numéricos fermiónicos en diferentes bases, con el mismo número de partículas norte - llámalos | Ψ y | Φ . En la base de posición, puedo escribir las funciones de onda de muchos cuerpos como determinantes de Slater:

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

Supongamos que ahora que conozco el ψ norte , ϕ norte , y quiero calcular Ψ | Φ = d X Ψ ( X ) Φ ( X ) . ¿Hay una forma manejable de calcular esto? Supongo que podría usar el hecho de que det ( Ψ ¯ Φ ¯ ) = det ( Ψ ¯ ) det ( Φ ¯ ) para construir el integrando, luego integrar sobre todas las dimensiones espaciales. Pero esto parece verdaderamente horrendo: una norte × norte multiplicación de matrices y cálculo de determinantes, entonces norte integraciones espaciales. No creo que pueda ser tan complicado. ¿Hay alguna simplificación que me falta que me permita calcular esto de manera manejable? Espero que se reduzca a algo como esto:

norte d X ϕ norte ( X ) ψ norte ( X )
pero apropiadamente antisimetrizado para que sea invariante bajo el intercambio de identidades de partículas. Sin embargo, estoy totalmente perplejo sobre cómo simplificar a una forma como esa.

Respuestas (1)

La superposición de los dos determinantes de Slater viene dada por el determinante de la matriz que contiene todas las superposiciones de orbitales mutuos. El artículo "Cálculo eficiente y flexible de superposiciones de funciones de onda de muchos electrones" J. Chem. Theory Comput., 2016, 123, 1207-1219 tiene la derivación que está buscando y entra en gran detalle sobre una implementación eficiente.