Second Quantized Approach to Quantum Chemistry: An Elementary Introduction

هدف این کتاب ارائه مقدمه ای ساده، کوتاه و ابتدایی بر فرمالیسم کوانتیزه دوم است که در یک سیستم چند الکترونی اعمال می شود. این برای کسانی است که عمدتاً شیمیدانانی هستند که با شیمی کوانتومی سنتی آشنا هستند اما هنوز با کوانتیزاسیون دوم آشنا نشده اند در نظر گرفته شده است. این درمان تا حدی بر اساس مجموعه ای از سمینارهایی است که نویسنده در این زمینه برگزار کرده است. دریافته شده است که بسیاری از شیمیدانان کوانتومی یا علاقه مند به تئوری یا کاربردها، که به عنوان شیمیدان تحصیل کرده اند و نه به عنوان فیزیکدان، هرگز خود را وقف گذراندن دوره ای در مورد رویکرد دوم کوانتیزه نکرده اند. بسیاری از کتاب‌های درسی موجود در مورد این موضوع برای کسانی که در تئوری آموزش ندیده‌اند، چندان آسان نیستند، یا به اندازه کافی جزئیات برای ارائه درمان جامع ندارند. در عین حال چندین مقاله در ادبیات شیمی کوانتومی وجود دارد که از استفاده از کوانتیزاسیون دوم استفاده می‌کنند، و اگر آن مقالات برای عموم خوانندگان قابل دسترسی باشد، ارزشمند خواهد بود. به همین دلیل، در این نظرسنجی در نظر گرفته شده است که فرمالیسم پایه کوانتیزه دوم را مرور کنیم و برخی از فصل های منتخب شیمی کوانتومی را در این زبان بررسی کنیم. اکثر اشتقاق‌ها به روشی دقیق انجام می‌شوند، بنابراین خواننده برای درک نتیجه نیازی به پذیرش شکاف ندارد.

The aim of this book is to give a simple, short, and elementary introduction to the second quantized formalism as applied to a many-electron system. It is intended for those, mainly chemists, who are familiar with traditional quantum chemistry but have not yet become acquainted with second quantization. The treatment is, in part, based on a series of seminars held by the author on the subject. It has been realized that many quantum chemists either interested in theory or in applications, being educated as chemi~ts and not as physicists, have never devoted themselves to taking a course on the second quantized approach. Most available textbooks on this topic are not very easy to follow for those who are not trained in theory, or they are not detailed enough to offer a comprehensive treatment. At the same time there are several papers in quantum chemical literature which take advantage of using second quantization, and it would be worthwhile if those papers were accessible for a wider reading public. For this reason, it is intended in this survey to review the basic formalism of second quantization, and to treat some selected chapters of quantum chemistry in this language. Most derivations will be carried out in a detailed manner, so the reader need not accept gaps to understand the result.