NIST：低温下H2和D2第二维里系数中邻位对位效应的第一性原理计算（2025） 39页

【欧洲中心理论核物理研究中心（FBK-ECT）、美国国家标准与技术研究院（NIST）】【近期】发布《H2和D2低温下第二维里系数的正交-仲氢效应第一性原理计算》；该文件的目的是解决路径积分蒙特卡洛（PIMC）方法无法处理奇数旋转量子数（如ortho-H2）的采样问题，计算氢同位素不同自旋异构体的第二维里系数B(T)，解释实验中p-H2与n-H2的B(T)差异。该文件内容包括：一是开发基于Doob’s h-transform的旋转自由度高效采样方法，解决奇数J态的负权重问题；二是采用刚性转子近似结合PIMC，计算p-H2、o-H2、n-H2及D2的B(T)，分解玻尔兹曼贡献（主要）和交换贡献（低温显著）；三是对比Beenakker等人的实验，计算的B(p-H2)-B(n-H2)方向正确，但幅度约为实验的1/2。该文件的结论是：方法可有效计算不同自旋异构体的B(T)，差异方向正确但幅度与实验存在差距，可能因势函数不确定性、刚性转子近似或实验误差所致。该文件建议：未来使用更精确的六维势函数和柔性模型，开展独立实验验证差异。