什么是从头算？什么是第一性原理？
顶刊收割机
2025-05-13 09:40
文章摘要
本文详细探讨了“从头算”（Ab initio）和“第一性原理”（First-principles）在理论计算科学中的定义、核心思想、方法学对比及其应用领域。从头算强调从量子力学基本原理出发，不依赖任何经验参数，适用于高精度的小分子体系研究，如Hartree-Fock方法和耦合簇方法。第一性原理则更注重普适性和计算效率，以密度泛函理论（DFT）为代表，广泛应用于材料科学和凝聚态物理。文章还比较了两者在理论基础、近似程度和计算流程上的异同，并列举了它们在化学反应动力学、热电材料优化和超导体设计中的典型应用。最后，文章讨论了未来在强关联体系、机器学习辅助和多尺度融合方面的挑战与机遇。
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