物理学 > 化学物理
[提交于 2025年7月17日
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标题: 从头算路径积分蒙特卡罗模拟中的加速自由能估计
标题: Accelerated free energy estimation in ab initio path integral Monte Carlo simulations
摘要: 我们提出了一种方法,通过考虑一个中间的人工参考系统,以加速从路径积分蒙特卡洛模拟中估算自由能,其中相互作用在数值上计算成本较低。 使用球对称平均的Ewald相互作用作为均匀电子气体的中间参考系统,自由能的相互作用贡献比仅使用Ewald方法快了18倍。 此外,测试并应用了$\xi$-外推技术,以缓解费米子符号问题,并解决大粒子数的符号问题。 结合这两种技术,能够对包含1000个电子的系统进行自由能的评估,其中有限尺寸误差和统计误差均低于化学精度。 该通用过程可以应用于具有低到中等量子简并度的行星和惯性约束聚变建模系统。
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