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
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
Path integral Monte Carlo simulations of silicates
用路径积分蒙特卡罗（PIMC）方法研究了$β$ -方石英和$β$ -石英结构中$_2$的热膨胀.这种模拟方法允许适当地处理低温量子效应。在德拜温度以下的温度下，与经典的Monte Carlo方法得到的结果相比，用PIMC得到的热性能与实验结果吻合得更好。
2000-10-20 cond-mat.stat-mech
We implement Monte Carlo Renormalization Group (MCRG) in the continuous-time Monte Carlo simulation of a quantum system. We demonstrate numerically the emergent isotropy between space and time at large distances for the systems that exhibit Lorentz invariance at quantum criticality. This allows us to estimate accurately the sound velocity for these quantum systems. $Q$-state Potts models in one and two space dimensions are used to illustrate the method.
2020-10-05 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
Efficient Monte Carlo Calculations of the One-Body Density
本文提出了一种可供选择的单体密度ρ（r）的Monte Carlo估计。该估计量具有简单的形式，可方便地用于任何类型的蒙特卡罗模拟。与通常的三角函数在网格上的正则化的比较表明，统计误差大大减少。此外，我们的表达式允许在空间中的任何点的密度的精确计算，即使在区域从未访问过的蒙特卡罗模拟。该方法说明了准确的计算变分蒙特卡罗电子密度的氦原子（1D曲线）和水二聚体（3D网格包含高达51x51x51=132651点）。
2006-10-18 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Monte Carlo Studies of the Ising Antiferromagnet with a Ferromagnetic Mean-field Term
不寻常的伊辛反铁磁体的热力学性质的铁磁，平均场项补充概述。这个简单的模型受到了更现实的自旋交叉材料模型的启发。使用大都会蒙特卡罗方法估计的相图，并注意到与初步王朗道蒙特卡罗结果的小系统的差异。
2014-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
A Biased Monte Carlo Scheme for Zeolite Structure Solution
我们描述了一个新的，偏置蒙特卡罗计划，以确定沸石的晶体结构的粉末衍射数据。我们在所有已知的沸石材料上测试了该方法，在所有情况下都取得了成功。我们表明，平行回火的方法是一个有力的补充偏置蒙特卡罗。
1998-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Monte Carlo Simulation of a Model of Water
我们模拟TIP3P水使用约束蒙特卡罗算法产生静电相互作用，消除了需要长期库仑相互作用的总和。我们研究离散化误差时，使用样条和高斯插值收费。我们比较我们的实施分子动力学和布朗动力学代码。
2005-06-14 cond-mat.soft 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
Monte-Carlo-Simulations of Stochastic Differential Equations at the Example of the Forced Burgers' Equation
本文研究了随机微分方程，特别是Burgers方程，通过Monte-Carlo技术
2008-08-26 cond-mat.stat-mech hep-lat nlin.CD
Cluster Monte Carlo Algorithms for Dissipative Quantum Systems
我们回顾了有效的蒙特卡罗方法模拟量子系统耦合到耗散环境。简要介绍了Caldeira-Leggett模型和蒙特卡罗方法之后，将详细讨论聚类算法和长程相互作用的处理。耗散量子自旋和反向分流的约瑟夫森结将被考虑。
2005-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Population Monte Carlo algorithms
我们给出了一个跨学科的调查“人口”蒙特卡罗算法。在这些算法中，一组“步行者”或“粒子”被用作高维向量的表示。计算通过随机游走和这些对象的分裂/删除来进行。这些算法在物理学和统计科学的各个领域都有发展，并有许多不同的术语--"量子蒙特卡罗“、"转移矩阵蒙特卡罗”、"蒙特卡罗滤波器（粒子滤波器）“、"顺序蒙特卡罗”和"PERM“等。我们还涉及相关的算法-遗传算法和退火重要性抽样。
2001-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-lat
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
In this thesis, the properties of mixtures of Bose-Einstein condensates at $T = 0$ have been investigated using quantum Monte Carlo (QMC) methods and Density Functional Theory (DFT) with the aim of understanding physics beyond the mean-field theory in Bose-Bose mixtures.
2021-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Efficient implementation of the continuous-time interaction-expansion quantum Monte Carlo method
我们描述了一个开源实现的连续时间相互作用扩展量子蒙特卡罗方法与现场库仑相互作用和复杂的Weiss函数的集群型杂质模型。代码基于ALPS库。
2018-07-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Monte Carlo simulations of glass-forming liquids beyond Metropolis
本文在三维多分散硬球模型中比较多种蒙特卡罗算法，发现局部Metropolis最慢，集体移动或打破细致平衡可提升采样效率，并指出蒙特卡罗仍是计算过冷液体低温性质的高效通用工具。
2024-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian Bridge for Coherent State Path Integral Monte Carlo
Università di Trieste（的里雅斯特大学）
该研究针对相干态路径积分蒙特卡罗算法提出新的布朗桥构造，用于低温非零温度下平面氦流体热力学性质计算，结果与传统方法吻合良好。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
