By combining density-functional theory (DFT) and wave function theory via the range separation (RS) of the interelectronic Coulomb operator, we obtain accurate fixed-node diffusion Monte Carlo (FN-DMC) energies with compact multi-determinant trial wave functions. In particular, we combine here short-range exchange-correlation functionals with a flavor of selected configuration interaction known as configuration interaction using a perturbative selection made iteratively (CIPSI), a scheme that we label RS-DFT-CIPSI. One of the take-home messages of the present study is that RS-DFT-CIPSI trial wave functions yield lower fixed-node energies with more compact multi-determinant expansions than CIPSI, especially for small basis sets. Indeed, as the CIPSI component of RS-DFT-CIPSI is relieved from describing the short-range part of the correlation hole around the electron–electron coalescence points, the number of determinants in the trial wave function required to reach a given accuracy is significantly reduced as compared to a conventional CIPSI calculation. Importantly, by performing various numerical experiments, we evidence that the RS-DFT scheme essentially plays the role of a simple Jastrow factor by mimicking short-range correlation effects, hence avoiding the burden of performing a stochastic optimization. Considering the 55 atomization energies of the Gaussian-1 benchmark set of molecules, we show that using a fixed value of μ = 0.5 bohr−1 provides effective error cancellations as well as compact trial wave functions, making the present method a good candidate for the accurate description of large chemical systems.

1.
E.
Schrödinger
,
Phys. Rev.
28
,
1049
(
1926
).
2.
J. A.
Pople
,
Rev. Mod. Phys.
71
,
1267
(
1999
).
3.
4.
G. H.
Booth
,
A. J. W.
Thom
, and
A.
Alavi
,
J. Chem. Phys.
131
,
054106
(
2009
).
5.
A. J. W.
Thom
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
263004
(
2010
).
6.
E.
Xu
,
M.
Uejima
, and
S. L.
Ten-no
,
Phys. Rev. Lett.
121
,
113001
(
2018
).
7.
M.
Motta
and
S.
Zhang
,
Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci.
8
,
e1364
(
2018
).
8.
J. E.
Deustua
,
I.
Magoulas
,
J.
Shen
, and
P.
Piecuch
,
J. Chem. Phys.
149
,
151101
(
2018
).
9.
J. J.
Eriksen
and
J.
Gauss
,
J. Chem. Theory Comput.
14
,
5180
(
2018
).
10.
J. J.
Eriksen
and
J.
Gauss
,
J. Chem. Theory Comput.
15
,
4873
(
2019
).
11.
K.
Ghanem
,
A. Y.
Lozovoi
, and
A.
Alavi
,
J. Chem. Phys.
151
,
224108
(
2019
).
12.
M. L.
Abrams
and
C. D.
Sherrill
,
Chem. Phys. Lett.
412
,
121
(
2005
).
13.
L.
Bytautas
and
K.
Ruedenberg
,
Chem. Phys.
356
,
64
(
2009
).
14.
15.
E.
Giner
,
A.
Scemama
, and
M.
Caffarel
,
Can. J. Chem.
91
,
879
(
2013
).
16.
17.
A. A.
Holmes
,
H. J.
Changlani
, and
C. J.
Umrigar
,
J. Chem. Theory Comput.
12
,
1561
(
2016
).
18.
A. A.
Holmes
,
C. J.
Umrigar
, and
S.
Sharma
,
J. Chem. Phys.
147
,
164111
(
2017
).
19.
S.
Sharma
,
A. A.
Holmes
,
G.
Jeanmairet
,
A.
Alavi
, and
C. J.
Umrigar
,
J. Chem. Theory Comput.
13
,
1595
(
2017
).
20.
F. A.
Evangelista
,
J. Chem. Phys.
140
,
124114
(
2014
).
21.
W.
Liu
and
M. R.
Hoffmann
,
J. Chem. Theory Comput.
12
,
1169
(
2016
).
22.
N. M.
Tubman
,
J.
Lee
,
T. Y.
Takeshita
,
M.
Head-Gordon
, and
K. B.
Whaley
,
J. Chem. Phys.
145
,
044112
(
2016
).
23.
N. M.
Tubman
,
C. D.
Freeman
,
D. S.
Levine
,
D.
Hait
,
M.
Head-Gordon
, and
K. B.
Whaley
,
J. Chem. Theory Comput.
16
,
2139
(
2020
).
24.
M. C.
Per
and
D. M.
Cleland
,
J. Chem. Phys.
146
,
164101
(
2017
).
25.
P. M.
Zimmerman
,
J. Chem. Phys.
146
,
104102
(
2017
).
26.
Y.
Ohtsuka
and
J.-y.
Hasegawa
,
J. Chem. Phys.
147
,
034102
(
2017
).
27.
Y.
Garniron
,
A.
Scemama
,
E.
Giner
,
M.
Caffarel
, and
P.-F.
Loos
,
J. Chem. Phys.
149
,
064103
(
2018
).
28.
C. F.
Bender
and
E. R.
Davidson
,
Phys. Rev.
183
,
23
(
1969
).
29.
B.
Huron
,
J. P.
Malrieu
, and
P.
Rancurel
,
J. Chem. Phys.
58
,
5745
(
1973
).
30.
R. J.
Buenker
and
S. D.
Peyerimhoff
,
Theor. Chim. Acta
35
,
33
(
1974
).
31.
G. H.
Booth
and
A.
Alavi
,
J. Chem. Phys.
132
,
174104
(
2010
).
32.
D.
Cleland
,
G. H.
Booth
, and
A.
Alavi
,
J. Chem. Phys.
132
,
041103
(
2010
).
33.
C.
Daday
,
S.
Smart
,
G. H.
Booth
,
A.
Alavi
, and
C.
Filippi
,
J. Chem. Theory Comput.
8
,
4441
(
2012
).
34.
M.
Motta
,
D. M.
Ceperley
,
G. K.-L.
Chan
,
J. A.
Gomez
,
E.
Gull
,
S.
Guo
,
C. A.
Jiménez-Hoyos
,
T. N.
Lan
,
J.
Li
,
F.
Ma
,
A. J.
Millis
,
N. V.
Prokof ’ev
,
U.
Ray
,
G. E.
Scuseria
,
S.
Sorella
,
E. M.
Stoudenmire
,
Q.
Sun
,
I. S.
Tupitsyn
,
S. R.
White
,
D.
Zgid
, and
S.
Zhang (Simons Collaboration on the Many-Electron Problem)
,
Phys. Rev. X
7
,
031059
(
2017
).
35.
A. D.
Chien
,
A. A.
Holmes
,
M.
Otten
,
C. J.
Umrigar
,
S.
Sharma
, and
P. M.
Zimmerman
,
J. Phys. Chem. A
122
,
2714
(
2018
).
36.
P.-F.
Loos
,
A.
Scemama
,
A.
Blondel
,
Y.
Garniron
,
M.
Caffarel
, and
D.
Jacquemin
,
J. Chem. Theory Comput.
14
,
4360
(
2018
).
37.
P.-F.
Loos
,
M.
Boggio-Pasqua
,
A.
Scemama
,
M.
Caffarel
, and
D.
Jacquemin
,
J. Chem. Theory Comput.
15
,
1939
(
2019
).
38.
P.-F.
Loos
,
F.
Lipparini
,
M.
Boggio-Pasqua
,
A.
Scemama
, and
D.
Jacquemin
,
J. Chem. Theory Comput.
16
,
1711
(
2020
).
39.
P.-F.
Loos
,
A.
Scemama
,
M.
Boggio-Pasqua
, and
D.
Jacquemin
,
J. Chem. Theory Comput.
16
,
3720
(
2020
).
40.
K. T.
Williams
,
Y.
Yao
,
J.
Li
,
L.
Chen
,
H.
Shi
,
M.
Motta
,
C.
Niu
,
U.
Ray
,
S.
Guo
,
R. J.
Anderson
,
J.
Li
,
L. N.
Tran
,
C.-N.
Yeh
,
B.
Mussard
,
S.
Sharma
,
F.
Bruneval
,
M.
van Schilfgaarde
,
G. H.
Booth
,
G. K.-L.
Chan
,
S.
Zhang
,
E.
Gull
,
D.
Zgid
,
A.
Millis
,
C. J.
Umrigar
, and
L. K.
Wagner (Simons Collaboration on the Many-Electron Problem)
,
Phys. Rev. X
10
,
011041
(
2020
).
41.
J. J.
Eriksen
,
T. A.
Anderson
,
J. E.
Deustua
,
K.
Ghanem
,
D.
Hait
,
M. R.
Hoffmann
,
S.
Lee
,
D. S.
Levine
,
I.
Magoulas
,
J.
Shen
,
N. M.
Tubman
,
K. B.
Whaley
,
E.
Xu
,
Y.
Yao
,
N.
Zhang
,
A.
Alavi
,
G. K.-L.
Chan
,
M.
Head-Gordon
,
W.
Liu
,
P.
Piecuch
,
S.
Sharma
,
S. L.
Ten-no
,
C. J.
Umrigar
, and
J.
Gauss
, “
The ground state electronic energy of benzene
,” arXiv:2008.02678 [physics.chem-ph] (
2020
).
42.
S.
Evangelisti
,
J.-P.
Daudey
, and
J.-P.
Malrieu
,
Chem. Phys.
75
,
91
(
1983
).
43.
S. L.
Ten-no
,
J. Chem. Phys.
147
,
244107
(
2017
).
44.
P.
Hohenberg
and
W.
Kohn
,
Phys. Rev.
136
,
B864
(
1964
).
45.
46.
W.
Kohn
and
L. J.
Sham
,
Phys. Rev.
140
,
A1133
(
1965
).
47.
R. G.
Parr
and
W.
Yang
,
Density-Functional Theory of Atoms and Molecules
(
Oxford University Press
,
New York
,
1989
).
48.
O.
Franck
,
B.
Mussard
,
E.
Luppi
, and
J.
Toulouse
,
J. Chem. Phys.
142
,
074107
(
2015
).
49.
E.
Giner
,
B.
Pradines
,
A.
Ferté
,
R.
Assaraf
,
A.
Savin
, and
J.
Toulouse
,
J. Chem. Phys.
149
,
194301
(
2018
).
50.
P.-F.
Loos
,
B.
Pradines
,
A.
Scemama
,
J.
Toulouse
, and
E.
Giner
,
J. Phys. Chem. Lett.
10
,
2931
(
2019
).
51.
E.
Giner
,
A.
Scemama
,
P.-F.
Loos
, and
J.
Toulouse
,
J. Chem. Phys.
152
,
174104
(
2020
).
52.
A. D.
Becke
,
J. Chem. Phys.
140
,
18A301
(
2014
).
53.
W. M. C.
Foulkes
,
L.
Mitas
,
R. J.
Needs
, and
G.
Rajagopal
,
Rev. Mod. Phys.
73
,
33
(
2001
).
54.
B. M.
Austin
,
D. Y.
Zubarev
, and
W. A.
Lester
,
Chem. Rev.
112
,
263
(
2012
).
55.
R. J.
Needs
,
M. D.
Towler
,
N. D.
Drummond
,
P.
López Ríos
, and
J. R.
Trail
,
J. Chem. Phys.
152
,
154106
(
2020
).
56.
P. J.
Reynolds
,
D. M.
Ceperley
,
B. J.
Alder
, and
W. A.
Lester
,
J. Chem. Phys.
77
,
5593
(
1982
).
57.
D. M.
Ceperley
,
J. Stat. Phys.
63
,
1237
(
1991
).
58.
K.
Nakano
,
C.
Attaccalite
,
M.
Barborini
,
L.
Capriotti
,
M.
Casula
,
E.
Coccia
,
M.
Dagrada
,
C.
Genovese
,
Y.
Luo
,
G.
Mazzola
,
A.
Zen
, and
S.
Sorella
,
J. Chem. Phys.
152
,
204121
(
2020
); arXiv:2002.07401.
59.
A.
Scemama
,
M.
Caffarel
,
E.
Oseret
, and
W.
Jalby
,
J. Comput. Chem.
34
,
938
(
2013
).
60.
J.
Kim
,
A. D.
Baczewski
,
T. D.
Beaudet
,
A.
Benali
,
M. C.
Bennett
,
M. A.
Berrill
,
N. S.
Blunt
,
E. J. L.
Borda
,
M.
Casula
,
D. M.
Ceperley
,
S.
Chiesa
,
B. K.
Clark
,
R. C.
Clay
,
K. T.
Delaney
,
M.
Dewing
,
K. P.
Esler
,
H.
Hao
,
O.
Heinonen
,
P. R. C.
Kent
,
J. T.
Krogel
,
I.
Kylänpää
,
Y. W.
Li
,
M. G.
Lopez
,
Y.
Luo
,
F. D.
Malone
,
R. M.
Martin
,
A.
Mathuriya
,
J.
McMinis
,
C. A.
Melton
,
L.
Mitas
,
M. A.
Morales
,
E.
Neuscamman
,
W. D.
Parker
,
S. D. P.
Flores
,
N. A.
Romero
,
B. M.
Rubenstein
,
J. A. R.
Shea
,
H.
Shin
,
L.
Shulenburger
,
A. F.
Tillack
,
J. P.
Townsend
,
N. M.
Tubman
,
B.
Van Der Goetz
,
J. E.
Vincent
,
D. C.
Yang
,
Y.
Yang
,
S.
Zhang
, and
L.
Zhao
,
J. Phys.: Condens. Matter
30
,
195901
(
2018
).
61.
P. R. C.
Kent
,
A.
Annaberdiyev
,
A.
Benali
,
M. C.
Bennett
,
E. J. L.
Borda
,
P.
Doak
,
H.
Hao
,
K. D.
Jordan
,
J. T.
Krogel
,
I.
Kylänpää
,
J.
Lee
,
Y.
Luo
,
F. D.
Malone
,
C. A.
Melton
,
L.
Mitas
,
M. A.
Morales
,
E.
Neuscamman
,
F. A.
Reboredo
,
B.
Rubenstein
,
K.
Saritas
,
S.
Upadhyay
,
G.
Wang
,
S.
Zhang
, and
L.
Zhao
,
J. Chem. Phys.
152
,
174105
(
2020
).
62.
C. J.
Umrigar
and
C.
Filippi
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
150201
(
2005
).
63.
A.
Scemama
and
C.
Filippi
,
Phys. Rev. B
73
,
241101
(
2006
).
64.
C. J.
Umrigar
,
J.
Toulouse
,
C.
Filippi
,
S.
Sorella
, and
R. G.
Hennig
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
110201
(
2007
).
65.
J.
Toulouse
and
C. J.
Umrigar
,
J. Chem. Phys.
126
,
084102
(
2007
).
66.
J.
Toulouse
and
C. J.
Umrigar
,
J. Chem. Phys.
128
,
174101
(
2008
).
67.
F. R.
Petruzielo
,
J.
Toulouse
, and
C. J.
Umrigar
,
J. Chem. Phys.
136
,
124116
(
2012
).
68.
M.
Dubecký
,
R.
Derian
,
P.
Jurečka
,
L.
Mitas
,
P.
Hobza
, and
M.
Otyepka
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
16
,
20915
(
2014
).
69.
J. C.
Grossman
,
J. Chem. Phys.
117
,
1434
(
2002
).
70.
J.
Čížek
, “
On the use of the cluster expansion and the technique of diagrams in calculations of correlation effects in atoms and molecules
,” in
Advances in Chemical Physics
(
John Wiley & Sons
,
1969
), Vol. 14, pp. 35–89.
71.
G. D.
Purvis
 III
and
R. J.
Bartlett
,
J. Chem. Phys.
76
,
1910
(
1982
).
72.
M. C.
Per
,
K. A.
Walker
, and
S. P.
Russo
,
J. Chem. Theory Comput.
8
,
2255
(
2012
).
73.
T.
Wang
,
X.
Zhou
, and
F.
Wang
,
J. Phys. Chem. A
123
,
3809
(
2019
).
74.
C.
Filippi
and
S.
Fahy
,
J. Chem. Phys.
112
,
3523
(
2000
).
75.
K.
Haghighi Mood
and
A.
Lüchow
,
J. Phys. Chem. A
121
,
6165
(
2017
).
76.
J.
Ludovicy
,
K. H.
Mood
, and
A.
Lüchow
,
J. Chem. Theory Comput.
15
,
5221
(
2019
).
77.
D.
Bressanini
,
Phys. Rev. B
86
,
115120
(
2012
).
78.
P.-F.
Loos
and
D.
Bressanini
,
J. Chem. Phys.
142
,
214112
(
2015
).
79.
E.
Giner
,
A.
Scemama
, and
M.
Caffarel
,
J. Chem. Phys.
142
,
044115
(
2015
).
80.
Recent Progress in Quantum Monte Carlo, 2016; online accessed on 6 July 2020.
81.
M.
Caffarel
,
T.
Applencourt
,
E.
Giner
, and
A.
Scemama
,
J. Chem. Phys.
144
,
151103
(
2016
).
82.
A.
Scemama
,
T.
Applencourt
,
E.
Giner
, and
M.
Caffarel
,
J. Chem. Phys.
141
,
244110
(
2014
).
83.
A.
Scemama
,
T.
Applencourt
,
E.
Giner
, and
M.
Caffarel
,
J. Comput. Chem.
37
,
1866
(
2016
).
84.
A.
Scemama
,
Y.
Garniron
,
M.
Caffarel
, and
P.-F.
Loos
,
J. Chem. Theory Comput.
14
,
1395
(
2018
).
85.
A.
Scemama
,
A.
Benali
,
D.
Jacquemin
,
M.
Caffarel
, and
P.-F.
Loos
,
J. Chem. Phys.
149
,
034108
(
2018
).
86.
A.
Scemama
,
M.
Caffarel
,
A.
Benali
,
D.
Jacquemin
, and
P.-F.
Loos
,
Res. Chem.
1
,
100002
(
2019
).
87.
E.
Giner
,
R.
Assaraf
, and
J.
Toulouse
,
Mol. Phys.
114
,
910
(
2016
).
88.
M.
Dash
,
S.
Moroni
,
A.
Scemama
, and
C.
Filippi
,
J. Chem. Theory Comput.
14
,
4176
(
2018
).
89.
M.
Dash
,
J.
Feldt
,
S.
Moroni
,
A.
Scemama
, and
C.
Filippi
,
J. Chem. Theory Comput.
15
,
4896
(
2019
).
90.
A.
Savin
, in
Recent Advances in Density Functional Theory
, edited by
D. P.
Chong
(
World Scientific
,
1996
), pp.
129
148
.
91.
J.
Toulouse
,
F.
Colonna
, and
A.
Savin
,
Phys. Rev. A
70
,
062505
(
2004
).
92.
Y.
Garniron
,
T.
Applencourt
,
K.
Gasperich
,
A.
Benali
,
A.
Ferté
,
J.
Paquier
,
B.
Pradines
,
R.
Assaraf
,
P.
Reinhardt
,
J.
Toulouse
,
P.
Barbaresco
,
N.
Renon
,
G.
David
,
J.-P.
Malrieu
,
M.
Véril
,
M.
Caffarel
,
P.-F.
Loos
,
E.
Giner
, and
A.
Scemama
,
J. Chem. Theory Comput.
15
,
3591
(
2019
).
93.
M.
Levy
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
76
,
6062
(
1979
).
94.
E. H.
Lieb
,
Int. J. Quantum Chem.
24
,
243
(
1983
).
95.
A.
Savin
,
Theor. Comput. Chem.
4
,
327
(
1996
).
96.
97.
P.
Pulay
,
J. Comput. Chem.
3
,
556
(
1982
).
98.
R.
Johnson
, Computational chemistry comparison and benchmark database, NIST standard reference database 101, 2002, http://cccbdb.nist.gov/.
99.
M.
Burkatzki
,
C.
Filippi
, and
M.
Dolg
,
J. Chem. Phys.
126
,
234105
(
2007
).
100.
M.
Burkatzki
,
C.
Filippi
, and
M.
Dolg
,
J. Chem. Phys.
129
,
164115
(
2008
).
101.
G. E.
Scuseria
,
C. L.
Janssen
, and
H. F.
Schaefer
 III
,
J. Chem. Phys.
89
,
7382
(
1988
).
102.
G. E.
Scuseria
and
H. F.
Schaefer
 III
,
J. Chem. Phys.
90
,
3700
(
1989
).
103.
M. J.
Frisch
,
G. W.
Trucks
,
H. B.
Schlegel
,
G. E.
Scuseria
,
M. A.
Robb
,
J. R.
Cheeseman
,
G.
Scalmani
,
V.
Barone
,
G. A.
Petersson
,
H.
Nakatsuji
,
X.
Li
,
M.
Caricato
,
A. V.
Marenich
,
J.
Bloino
,
B. G.
Janesko
,
R.
Gomperts
,
B.
Mennucci
,
H. P.
Hratchian
,
J. V.
Ortiz
,
A. F.
Izmaylov
,
J. L.
Sonnenberg
,
D.
Williams-Young
,
F.
Ding
,
F.
Lipparini
,
F.
Egidi
,
J.
Goings
,
B.
Peng
,
A.
Petrone
,
T.
Henderson
,
D.
Ranasinghe
,
V. G.
Zakrzewski
,
J.
Gao
,
N.
Rega
,
G.
Zheng
,
W.
Liang
,
M.
Hada
,
M.
Ehara
,
K.
Toyota
,
R.
Fukuda
,
J.
Hasegawa
,
M.
Ishida
,
T.
Nakajima
,
Y.
Honda
,
O.
Kitao
,
H.
Nakai
,
T.
Vreven
,
K.
Throssell
,
J. A.
Montgomery
, Jr.
,
J. E.
Peralta
,
F.
Ogliaro
,
M. J.
Bearpark
,
J. J.
Heyd
,
E. N.
Brothers
,
K. N.
Kudin
,
V. N.
Staroverov
,
T. A.
Keith
,
R.
Kobayashi
,
J.
Normand
,
K.
Raghavachari
,
A. P.
Rendell
,
J. C.
Burant
,
S. S.
Iyengar
,
J.
Tomasi
,
M.
Cossi
,
J. M.
Millam
,
M.
Klene
,
C.
Adamo
,
R.
Cammi
,
J. W.
Ochterski
,
R. L.
Martin
,
K.
Morokuma
,
O.
Farkas
,
J. B.
Foresman
, and
D. J.
Fox
, Gaussian 16, Revision C.01,
Gaussian, Inc.
,
Wallingford, CT
,
2016
.
104.
A.
Scemama
,
E.
Giner
,
A.
Benali
,
T.
Applencourt
, and
K.
Gasperich
, Quantumpackage/qp2: Version 2.1.2,
2020
.
105.
J.
Toulouse
,
A.
Savin
, and
H.-J.
Flad
,
Int. J. Quantum Chem.
100
,
1047
(
2004
).
106.
J. P.
Perdew
,
K.
Burke
, and
M.
Ernzerhof
,
Phys. Rev. Lett.
77
,
3865
(
1996
).
107.
E.
Goll
,
H.-J.
Werner
,
H.
Stoll
,
T.
Leininger
,
P.
Gori-Giorgi
, and
A.
Savin
,
Chem. Phys.
329
,
276
(
2006
).
108.
J.
Toulouse
,
F.
Colonna
, and
A.
Savin
,
J. Chem. Phys.
122
,
014110
(
2005
).
109.
E.
Goll
,
H.-J.
Werner
, and
H.
Stoll
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
7
,
3917
(
2005
).
110.
T.
Applencourt
,
K.
Gasperich
, and
A.
Scemama
, arXiv:1812.06902 (
2018
).
111.
A.
Zen
,
J. G.
Brandenburg
,
A.
Michaelides
, and
D.
Alfè
,
J. Chem. Phys.
151
,
134105
(
2019
).
112.
R.
Assaraf
,
M.
Caffarel
, and
A.
Khelif
,
Phys. Rev. E
61
,
4566
(
2000
).
113.
B. S.
Francis
and
H. N.
Charles
,
Proc. R. Soc. London, Ser. A.
309
,
209
(
1969
).
114.
B. S.
Francis
,
H. N.
Charles
, and
L. J.
Wilfrid
,
Proc. R. Soc. London, Ser. A
310
,
43
(
1969
).
115.
B. S.
Francis
,
H. N.
Charles
, and
L. J.
Wilfrid
,
Proc. R. Soc. London, Ser. A
310
,
63
(
1969
).
116.
S.
Ten-no
,
Chem. Phys. Lett.
330
,
169
(
2000
).
117.
H.
Luo
,
J. Chem. Phys.
133
,
154109
(
2010
).
118.
T.
Yanai
and
T.
Shiozaki
,
J. Chem. Phys.
136
,
084107
(
2012
).
119.
A. J.
Cohen
,
H.
Luo
,
K.
Guther
,
W.
Dobrautz
,
D. P.
Tew
, and
A.
Alavi
,
J. Chem. Phys.
151
,
061101
(
2019
).
120.
M. P.
Nightingale
and
V.
Melik-Alaverdian
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
043401
(
2001
).
121.
T.
Kato
,
Commun. Pure Appl. Math.
10
,
151
(
1957
).
122.
R.
T Pack
and
W. B.
Brown
,
J. Chem. Phys.
45
,
556
(
1966
).
123.
J. A.
Pople
,
M.
Head-Gordon
,
D. J.
Fox
,
K.
Raghavachari
, and
L. A.
Curtiss
,
J. Chem. Phys.
90
,
5622
(
1989
).
124.
L. A.
Curtiss
,
C.
Jones
,
G. W.
Trucks
,
K.
Raghavachari
, and
J. A.
Pople
,
J. Chem. Phys.
93
,
2537
(
1990
).
125.

At μ = 0, the number of determinants is not equal to one because we have used the natural orbitals of a preliminary CIPSI calculation, and not the srPBE orbitals. So the Kohn–Sham determinant is expressed as a linear combination of determinants built with NOs. It is possible to add an extra step to the algorithm to compute the NOs from the RS-DFT-CIPSI wave function and re-do the RS-DFT-CIPSI calculation with these orbitals to get an even more compact expansion. In that case, we would have converged to the KS orbitals with μ = 0, and the solution would have been the PBE single determinant.

126.
A. D.
Becke
,
Phys. Rev. A
38
,
3098
(
1988
).
127.
C.
Lee
,
W.
Yang
, and
R. G.
Parr
,
Phys. Rev. B
37
,
785
(
1988
).
128.
J. P.
Perdew
,
M.
Ernzerhof
, and
K.
Burke
,
J. Chem. Phys.
105
,
9982
(
1996
).
129.
A. D.
Becke
,
J. Chem. Phys.
98
,
5648
(
1993
).
130.
T.
Stein
,
L.
Kronik
, and
R.
Baer
,
J. Am. Chem. Soc.
131
,
2818
(
2009
).
131.
A.
Karolewski
,
L.
Kronik
, and
S.
Kümmel
,
J. Chem. Phys.
138
,
204115
(
2013
).
132.
L.
Kronik
,
T.
Stein
,
S.
Refaely-Abramson
, and
R.
Baer
,
J. Chem. Theory Comput.
8
,
1515
(
2012
).
133.
W.
Kutzelnigg
,
Theor. Chim. Acta
68
,
445
(
1985
).
134.
W.
Kutzelnigg
and
W.
Klopper
,
J. Chem. Phys.
94
,
1985
(
1991
).
135.
C.
Hättig
,
W.
Klopper
,
A.
Köhn
, and
D. P.
Tew
,
Chem. Rev.
112
,
4
(
2012
).
136.
R. L.
Coldwell
,
Int. J. Quantum Chem.
12
,
215
(
1977
).
137.
A.
Scemama
,
E.
Giner
,
T.
Applencourt
, and
M.
Caffarel
, “
QMC using very large configuration interaction-type expansions
,” in
Pacifichem, Advances in Quantum Monte Carlo
,
2015
.
138.
S.
Ten-no
,
J. Chem. Phys.
121
,
117
(
2004
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.