Lecture notes on Diagrammatic Monte Carlo for the Fröhlich polaron
这些笔记旨在详细讨论如何对一个技术上简单且工作得非常好的物理系统（即Fröhlich极化子问题）实施图解蒙特卡罗方法。格林函数的采样方案以及裸和骨架（粗体）展开中的自能被完全详细地公开。我们讨论的Monte Carlo更新，可能的实现方式，在共同的数据结构，以及如何执行的傅立叶变换的不连续函数的技术。控制的各种参数，特别是在大胆的计划，证明。示例代码和大量文档可在线获取。最后，我们讨论了各种扩展的方法及其应用。读完这些笔记后，读者将很好地准备好探索量子多体系统的图解蒙特卡罗方法的丰富性。
2018-03-02 cond-mat.stat-mech
Bold Diagrammatic Monte Carlo Study of $ϕ^4$ Theory
将重整化过程引入到黑体图蒙特卡罗（BDMC）中，提出了一种研究强耦合区量子场论的方法。BDMC本质上是使用本地Metropolis类型的更新对费曼图进行采样，并且不会受到符号问题的影响。将该方法应用于三维$ϕ^4$理论，分析了该理论的强耦合极限，并证实了非平凡IR不动点的存在性，与前人的研究结果一致。有趣的是，我们发现，大胆的关联函数的Monte Carlo过程的积木，使该计划收敛，不需要进一步的重算方法。
2013-07-29 cond-mat.stat-mech hep-lat
Diagrammatic Quantum Monte Carlo Algorithm in Momentum Representation: Hess-Fairbank Effect and Mesoscopics in 1D BEC with Attractive Interaction
详细介绍了一种新的动量表象下的图量子蒙特卡罗算法。新的模型可以使用该算法进行研究。对于具有吸引相互作用的玻色系统，该算法不存在著名的负号问题，而在其他模型中，该算法比实空间方法弱。利用该算法，我们给出了旋转环中N个具有吸引力δ泛函相互作用的一维玻色子的精确数值模拟结果。我们证明了在大N极限下，该系统可用弱相互作用气体的常规方法描述，弱相互作用的无量纲参数仅为1/N。当相互作用的强度小于一定的阈值时，角动量对旋转频率的依赖性具有无旋流体的特征平台（Hess-Fairbank效应）。
2002-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Worm Algorithm and Diagrammatic Monte Carlo: A New Approach to Continuous-Space Path Integral Monte Carlo Simulations
详细介绍了一种新的蠕虫算法，使量子多体系统在连续空间中，在有限温度下的热力学性质的精确计算。该算法是制定内的一般路径积分蒙特卡罗（PIMC）计划，但也允许一个执行量子模拟的巨正则系综，以及计算非对角的时间关联函数，如松原格林函数，同时与对角可观测量。另一个重要的创新包括扩展成对势能的吸引力部分到基本（图解）的贡献，然后统计抽样。这提供了一个完整的微观帐户的长程部分的势能，同时保持所有更新的计算复杂性独立于模拟系统的大小。的计算方案允许有效的计算超流分数和非对角相关性的空间-时间，系统的大小是数量级大于那些访问传统的PIMC。我们提出了说明性的结果在散装液体氦-四在二维和三维的超流转变，以及固体氦-四的化学势的计算。
2006-09-02 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Reducing quasi-ergodicity in a double well potential by Tsallis Monte Carlo simulation
基于Tsallis的广义统计力学体系，将一种新的Monte Carlo方法应用于简单的双势阱，计算了势能的正则热平均。虽然我们观察到严重的准遍历性时，使用标准的大都会蒙特卡罗算法，这个问题在很大程度上减少了使用新的蒙特卡罗算法。因此，即使在短的Monte Carlo步，如果我们使用这个新的正则Monte Carlo计划的遍历性是有保证的。
2000-01-17 cond-mat.stat-mech
Notes on the Hybrid Monte Carlo Method
讨论了混合蒙特卡罗方法的细致平衡条件
2017-12-22 cond-mat.stat-mech
Many-Configuration Markov-Chain Monte Carlo
我们提出了一个最小的推广著名的马尔可夫链蒙特卡罗算法，它允许任意数量的配置被访问在每个蒙特卡罗步骤。这是有利的，当一个并行计算机是可用的，或当许多偏置配置可以在很少的额外计算成本进行评估。作为前一种情况的一个例子，我们报告了一个显着减少的热化时间的典范谢灵顿-柯克帕特里克自旋玻璃模型。对于后者的情况下，我们表明，通过利用的指数数量的偏置配置自动计算的图解蒙特卡罗，我们可以加快计算的费米-哈伯德模型的两个数量级。
2021-02-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Monte Carlo: Basics
介绍了蒙特卡罗的基础知识。内容包括：样本空间，事件，概率，随机变量，均值，方差，协方差，特征函数，切比雪夫不等式，大数定律，中心极限定理（稳定分布，Levy分布），随机数（生成和测试），随机抽样技术（反演、拒绝、高斯采样、Metropolis采样）、模拟Monte Carlo和重要性采样（指数偏置、spanier技术）。
2001-04-12 cond-mat.stat-mech
Hamiltonian Monte Carlo vs. event-chain Monte Carlo: an appraisal of sampling strategies beyond the diffusive regime
本文对比了HMC和ECMC在一维简谐粒子链中的采样性能，发现ECMC作为不可逆Markov链在全局可观测量标度上优于HMC，并提供了伪代码、Python程序及相关模型推广讨论。
2024-11-18 cond-mat.stat-mech
Transition matrix Monte Carlo method for quantum systems
提出了一种有效的量子晶格模型的蒙特卡罗模拟方法。与大多数其他量子蒙特卡罗方法不同，该方法的单次运行在整个温度范围内都能以高精度获得自由能和熵。该方法是基于几个最新的发现在蒙特卡罗技术，如循环算法和转移矩阵蒙特卡罗方法。特别地，我们导出了量子系统的态密度与跃迁概率期望值之间的精确关系，这对于减少各种估计中的统计误差是有用的。
2003-12-26 cond-mat.stat-mech
Convergence of Monte Carlo Simulations to Equilibrium
我们给出了两个直接的，初等的证明，蒙特卡罗模拟收敛到平衡，提供适当的条件得到满足。第一种证明需要细致平衡，而第二种证明则相当笼统。
2001-08-15 cond-mat.stat-mech
Coupled Electron Ion Monte Carlo Calculations of Atomic Hydrogen
本文提出了一种新的Monte Carlo方法，将有限温度质子的路径积分与基态电子的量子Monte Carlo耦合起来，并将其应用于压力超过分子离解的金属氢。该方法填补了高温电子-质子路径积分和基态扩散蒙特卡罗方法之间的空白。我们的数据表现出更多的结构和更高的质子晶体的熔化温度比Car-Parrinello分子动力学使用LDA的结果。我们进一步讨论了质子的量子运动和零温极限。
2004-10-21 cond-mat.stat-mech
Monte Carlo study of phase transitions in model orthonickelate
Institute of Natural Sciences and Mathematics, Ural Federal University（乌拉尔联邦大学自然科学与数学研究所）
本文通过经典蒙特卡罗方法研究或thonickelate模型的相变行为，探讨其相变类型及机制。
2025-12-15 cond-mat.stat-mech
Exchange Monte Carlo for continuous-space Path Integral Monte Carlo simulation
The University of Tokyo（东京大学）；Institute for Physics of Intelligence, The University of Tokyo（东京大学物理智能研究所）；Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）
针对连续空间路径积分蒙特卡罗模拟中因粒子置换导致的长时间自相关性问题，提出一种交换更新方案，结合随机势切换技术，显著加速全局可观测量（如缠绕数）的蒙特卡罗动力学，并提高长程相互作用势的计算效率。
2026-05-23 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Monte Carlo Methods for Small Molecule High-Throughput Experimentation
通过与Monte Carlo算法类比，我们提出了在高通量实验或组合化学中设计和重新设计小分子文库的新策略。几个蒙特卡罗方法进行检查，包括大都市，三种类型的偏置计划，和复合移动，包括交换或平行回火。其中，偏置蒙特卡罗方法在寻找最佳化合物方面表现出特别高的效率。蒙特卡洛策略相比，遗传算法的方法。虽然遗传算法确定的最佳化合物是从更好的蒙特卡罗方案相比，确定的有利化合物的多样性减少了约60%。
2001-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Introduction to Monte Carlo Methods
蒙特卡罗方法在科学计算中起着重要的作用，特别是当问题具有广阔的相空间时。在这个讲座中，介绍了蒙特卡罗方法。概念，如马尔可夫链，细致平衡，临界减速，遍历，以及大都市算法的解释。用有限尺寸标度方法数值研究二维伊辛铁磁体的临界行为，说明了蒙特卡罗方法。此外，还描述了先进的蒙特卡罗方法（例如，的沃尔夫集群算法和并行回火蒙特卡罗），并说明了非平凡的模型，从物理学玻璃系统。最后，我们概述了一种方法来研究罕见的事件，使用Monte Carlo抽样与指导功能。
2011-05-04 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Efficient Monte Carlo algorithm in quasi-one-dimensional Ising spin systems
我们发展了一种有效的Monte Carlo算法，它加速了准一维Ising自旋系统的慢Monte Carlo动力学。将量子蒙特卡罗方法的循环算法应用于具有高度各向异性交换作用的经典自旋模型。相关时间和实际CPU时间都大大减少。该算法在层状三角晶格反铁磁伊辛模型中得到了验证。得到了相变温度与交换作用参数之间的关系，修正了链平均场论的结果。
2008-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Monte Carlo and kinetic Monte Carlo methods
本文回顾了使用统计方法进行多尺度模拟的基本计算技术，重点是外延生长的模拟。首先，简要描述了蒙特卡罗模拟背后的物理物理背景。动力学蒙特卡罗（KMC）方法被引入作为更广泛的热力学蒙特卡罗方法的扩展，KMC模拟，包括并行的算法，进行了详细讨论。从原子的图片更粗粒度的描述蒙特卡罗模拟的步骤是表面扩散的情况下举例说明。在这里，我们的目标是推导速率常数的知识有关的基本原子过程。简单的过渡态理论的方法，以及最近的方法，使用加速分子动力学的评论。最后，我解决的一点，简化往往需要在实际的蒙特卡罗模拟，以减少“真正的”原子过程的复杂性。不同的“口味”的kMC模拟和潜在的陷阱有关的复杂性的降低的情况下，模拟外延生长。
2009-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Efficient Monte Carlo Methods for Cyclic Peptides
我们提出了一个新的，有偏见的蒙特卡罗模拟复杂的，环肽计划。骨架原子平衡与偏见的rebridging计划，和侧链原子平衡与前瞻性的组态偏见蒙特卡罗。平行回火被证明是一个重要的组成部分，在建设一个有效的方法。
1999-04-09 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.comp-ph
Quantum Gibbs ensemble Monte Carlo
提出了一种研究经典流体气液共存线的路径积分Monte Carlo方法，它是Panagiotopoulos的Gibbs系综Monte Carlo方法的全量子模拟.与以前的扩展吉布斯系综蒙特卡罗包括量子效应，我们的计划是可行的，即使是在退化制度的温度与强量子离域系统。这是证明了一个说明性的应用程序的气体超流转变的$^4$他在两个维度。
2014-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
