Path integral Monte Carlo study of the interacting quantum double-well model: Quantum phase transition and phase diagram
采用单粒子密度矩阵近似下的离散时间路径积分蒙特卡罗（PIMC）方法研究了耦合双阱链中的量子相变。为了提高收敛性，利用双势阱中单个粒子的精确作用量来构造多粒子作用量。该算法被应用到相互作用量子双阱链的零温度相图被确定。量子相变研究通过有限尺寸标度和临界指数被证明是兼容的经典的二维（2D）伊辛普适类-不仅在有序无序限制（深势阱），但也在位移制度（浅势阱）。
2007-01-05 cond-mat.stat-mech
Density of states determined from Monte Carlo simulations
本文描述了一种结合几个典型蒙特卡罗程序计算态密度的方法。我们讨论了如何关键属性揭示自己在$g(ε)$，并证明了这一点，通过应用该方法几个不同的相变。我们还演示了如何使用它来计算保形电荷，传统上主要的数值方法是传递矩阵。
2004-09-01 cond-mat.stat-mech
Time Quantified Monte Carlo Method for Long-range Interacting Systems
我们提出了一种模拟具有长程相互作用的经典自旋系统的随机动力学的方法。该方法将模拟平衡态的随机截断（SCO）方法与时间量化蒙特卡罗（TQMC）方法相结合。我们分析证明，本方法给出了相同的实时动态随机Landau-Lifshitz-Gilbert（s-LLG）方程，即，这两种方法得到相同的福克-普朗克系数。我们证明了磁化反转过程，并确认结果是在良好的协议，通过s-LLG得到的结果。使用我们的方法，使我们能够分析复杂的晶格系统组成的许多自旋在一个单元格。并对TQMC的技术改进提出了建议。
2019-12-06 cond-mat.stat-mech
Mean-Field Analysis and Monte Carlo Study of an Interacting Two-Species Catalytic Surface Reaction Model
本文研究了一个具有反应相和两个等效吸附相的一维两组分单体-单体催化表面反应模型的相图和临界行为。一个平均场分析，包括相关性高达三重态的网站未能再现的相图发现的蒙特卡罗模拟。这三个阶段共存于一个双临界点，其临界行为所描述的均匀分支零化随机行走普适类。这一工作证实了一个假设，即在双临界点的动力学条件下，畴壁的模2守恒是产生不同于定向渗流的临界行为的本质特征。界面的波动表现出相同的普遍行为，在双临界点的三种模型，支持的猜想，这些波动是一个新的普遍特征的模型。
1997-04-04 cond-mat.stat-mech
Exact and Monte Carlo study of adsorption of a self-interacting polymer chain for a family of three-dimensional fractals
我们研究的自相互作用的线性聚合物位于分形容器，属于三维（3D）Sierpinski垫片（SG）的分形家庭的吸附问题。3d SG分形族的每个成员具有分形不可穿透的2d吸附表面（其实际上是2d SG分形），并且可以由整数$b$（$2\le b\le\infty$）标记。通过应用严格和蒙特卡罗重整化群（MCRG）方法，我们计算的临界指数$ν$（与均方端到端的距离的聚合物）和$ϕ$（与吸附单体的数量），与$2\le b\le4$（严格）和$2\le b\le40$（蒙特卡罗）的分形序列。我们发现$ν$和$ϕ$都随着$b$的增加而单调下降（即随着容器分形维数$d_f$的增加），有趣的是，这两个函数，$ν(b)$和$ϕ(b)$，都与估计的欧几里德值相交。此外，我们建立的相图，为分形与$b=3$和$b=4$，这揭示了存在六个不同的阶段合并在一起的多临界点，其性质取决于在吸附表面附近的层中的单体能量的值。
2002-12-06 cond-mat.stat-mech
Path Integral Monte Carlo Calculation of the Momentum Distribution of the Homogeneous Electron Gas at Finite Temperature
采用路径积分蒙特卡罗（PIMC）方法计算了有限温度下均匀电子气的动量分布。这是通过计算实空间密度矩阵的非对角元素来完成的，在PIMC中由开放路径表示。证明了如何限制路径积分蒙特卡罗方法可以扩展，以处理在费米子系统中的一个符号问题的开放路径。计算的动量分布显示出显着的偏差，从自由费米子结果的强相关，但同意从变分方法的预测。
2003-10-17 cond-mat.stat-mech
Flat Energy histogram version for Interacting Growth Walk
相互作用生长步是最近提出的一种研究线型聚合物线团-小球转变的随机模型。我们提出了一个平坦的能量直方图版本的互动增长步行。通过计算相互作用自回避游动的能态密度，在二维正方形和三角形格子上证明了该算法。
2007-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Condensation of N interacting bosons: Hybrid approach to condensate fluctuations
提出了一种计算N原子相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）分布函数和涨落的新方法。本配方结合了我们以前的主方程和正则系综准粒子技术。它适用于理想和相互作用Bogoliubov BEC，并在所有温度下产生显着的精度。对于200个玻色子组成的盒子中的相互作用气体，我们绘制了凝聚粒子数的前四个中心矩的温度依赖关系，并与理想气体的结果进行了比较。对于相互作用的介观BEC，与理想气体一样，我们发现当我们通过临界温度时，凝聚粒子数发生平滑的转变。
2006-10-09 cond-mat.stat-mech
Reversal modes in arrays of interacting magnetic Ni nanowires: Monte Carlo simulations and scaling technique
偶极相互作用的影响，在六角阵列的镍纳米线已经通过蒙特卡罗模拟结合的缩放技术，它允许调查的内部结构的线。已观察到的磁化率和剩磁的线之间的距离的强烈依赖性。在中间包装密度的双折射率表现出最大值，高于非相互作用的值。这种行为，实验观察到的，已被解释的理由线间偶极相互作用。此外，不同的磁化反转模式已被确定。
2006-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Limits of the Quantum Monte Carlo method
本文研究了无限深势谷和环上无自旋粒子相互作用的一维量子统计问题。量子蒙特卡罗（QMC）方法的适用性的几个限制被揭示和讨论。我们证明了QMC方法对环状几何的不适用性，实现了相互作用费米子的非物理挫折和相互作用玻色子的负号问题。
1999-12-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Condensate statistics in interacting Bose gases: exact results
最近，一种量子蒙特卡罗方法替代路径积分蒙特卡罗方法被开发用于N玻色子问题的数值解;它是基于经典场的随机演化。在这里，我们应用它来获得精确的结果，在弱相互作用的一维玻色气体中的凝聚模式的占领统计。温度在整个临界区域上变化，直到低于陷阱能级间距的温度。我们验证了数量守恒Bogoliubov理论给出了准确的预测，提供的非凝聚分数是小的。
2002-09-19 cond-mat.stat-mech
Renyi Entropies of Interacting Fermions from Determinantal Quantum Monte Carlo Simulations
纠缠熵等纠缠度量已经成为研究相互作用量子多体系统基态基本性质的重要工具。对于相互作用的自旋或玻色子自由度系统，最近不仅在它们各自的纠缠熵的解析描述方面，而且在它们的数值分类方面都取得了很大进展。然而，相互作用的费米子自由度系统已被证明更难以控制，特别是关于它们的纠缠特性的数值理解。在这里，我们报告了一个概括的复制品技术的计算Renyi熵的框架的行列式量子蒙特卡罗模拟-选择无偏的，大规模的相互作用的费米子系统的模拟的数值方法。我们证明了这种方法的强度在最近的替代建议的基础上分解自由费米子格林函数通过研究一维哈伯德系统的纠缠熵在零和有限的温度。
2014-08-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lattice-switch Monte Carlo: the fcc-bcc problem
晶格开关蒙特卡罗是一种计算两个固相或一个固相和一个液相之间自由能差的有效方法。在这里，我们简要介绍了该方法，并列出了自其成立以来的应用。然后，我们描述了一个基于贝恩取向关系的fcc和bcc相的晶格开关。最后，我们提出了初步的结果，我们的应用程序的方法在Lennard-Jones系统的fcc和bcc相。我们的初步计算表明，体心立方相是不稳定的，迅速退化成一些尚未确定的亚稳固相。这使得传统的晶格开关蒙特卡罗难以处理这个阶段。对这个问题的可能解决方案进行了讨论。
2014-12-16 cond-mat.stat-mech
Entanglement Spectra of Interacting Fermions in Quantum Monte Carlo Simulations
在最近的一篇文章T。Grover [Phys. Rev. Lett. 111，130402（2013）]介绍了一种在辅助场量子蒙特卡罗算法领域中计算Renyi纠缠熵的简单方法。在这里，我们进一步发展这种方法，并提供一个稳定的计划来计算高阶Renyi熵和扩展访问纠缠谱。该方法在相关拓扑绝缘体系统上进行了测试。
2014-03-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A self-consistent renormalized Jellium approach for calculating structural and thermodynamic properties of charge stabilized colloidal suspensions
提出了一种方法，它允许自洽地计算高度带电的水胶体悬浮液的结构和热力学性质。该方法是基于重正化的Jeldinger模型与相关的胶体-胶体关联函数的背景电荷分布。应用该理论计算了含一价电解质悬浮液的关联函数和有效胶体电荷。理论预测与蒙特卡罗模拟吻合得很好。
2009-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical stabilization of entanglement computation in auxiliary field quantum Monte Carlo simulations of interacting many-fermion systems
在没有费米子符号问题的情况下，辅助场（或行列式）量子蒙特卡罗（DQMC）方法长期以来一直是无偏的，相互作用的多费米子系统的大规模模拟的数值方法的选择。最近，这种方法的概念范围已经扩大，通过引入巧妙的计划来计算纠缠熵在其框架内。然而，在实践层面上，这些方法存在各种数值不稳定性，这在很大程度上阻碍了它们的适用性。在这里，我们报告了一些算法的进步，以克服许多这些数值不稳定性，并显着提高计算的纠缠措施在零温度投影DQMC方法，最终允许达到类似的系统大小为传统的可观的计算。我们证明了这种改进的DQMC方法的适用性，通过提供一个纠缠的角度来看，从磁有序的莫特绝缘体带绝缘体的双层正方形晶格哈伯德模型在半填充的量子相变。
2016-09-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Critical Temperature in Weakly Interacting Multicomponent Field Theory
本文提出了一种计算多组分弱相互作用场论中临界温度的方法。该方法是基于自相似近似理论，允许外推级数的权力渐近小耦合有限，甚至无限的耦合。临界温度的外推采用自相似因子近似。所得结果与蒙特卡罗模拟完全一致。
2017-03-28 cond-mat.stat-mech hep-ph
Comparison of two efficient methods for calculating partition functions
在长期追求的解决方案来计算凝聚态物质的配分函数（或自由能），基于蒙特卡罗的嵌套采样应该是最先进的方法，最近，我们建立了一个直接积分的方法，工作至少快四个订单。本文将这两种方法应用于$300$ K以下的固态氩，并将计算结果与分子动力学模拟和实验结果进行了比较，结果表明，本文方法的计算精度比嵌套取样方法高10倍左右.
2019-02-20 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Fast, hierarchical, and adaptive algorithm for Metropolis Monte Carlo simulations of long-range interacting systems
提出一种快速、分层、自适应的Metropolis蒙特卡洛算法，精确复现标准动力学，平均复杂度$O(N\log N)$，加速超$10^4$，适用于长程相互作用系统的大规模非平衡研究。
2022-07-29 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Clock Factorized Quantum Monte Carlo Method for Long-range Interacting Systems
针对长程相互作用系统模拟单次局部更新计算开销达𝒪(N)的难题，本文提出时钟分解量子蒙特卡洛方法，将开销降至𝒪(1)，可适配多种更新策略，在典型量子模型中验证了高效性，应用前景广阔。
2023-08-13 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Non-equilibrium quantum dynamics of interacting integrable models by Monte Carlo sampling Lehmann representations
SISSA and INFN（SISSA 和 INFN）；Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford（牛津大学鲁道夫·皮尔斯理论物理中心）
本文提出了一种蒙特卡罗采样方法，用于计算非平衡量子系统中局部算符的时间依赖期望值的勒曼表示，从而超越现有方法的系统大小和时间范围，通过与非相互作用模型的精确结果和弱相互作用下的短时结果对比，验证了方法的准确性，并应用于玻色-爱因斯坦凝聚体的利伯-林格尔模型中的量子淬火过程，确定了不同相互作用强度下的序参量时间演化。
2026-05-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Comparing secondary structures of RNA and calculating the free energy of an interior loop using a novel method for calculating free energy
本论文由两个项目组成。在第一个项目中，我们提出了一个软件，分析RNA的二级结构，并比较它们。该软件的目标是找到两个二级结构（实验或预测）之间的差异，以改进或比较预测二级结构的算法。然后，维也纳包预测的二级结构实验发现的比较和情况下，存在的预测和实验结构之间的差异被确定。由于差异主要来自维也纳软件包不允许的面和氢键，因此建议通过将它们集成到软件中来改进预测。在第二个项目中，我们使用Monte-Carlo模拟计算内部环路的自由能。首先，我们提出了一个半粗粒度模型的内环RNA，和能量模型的不同的相互作用。然后，我们介绍了蒙特卡罗模拟和并行回火的方法，使良好的采样的配置空间模拟系统同时在几个温度。接下来，我们介绍热力学积分，这是一种计算自由能差的方法。然后，我们介绍了一种方法，计算自由能显着更快，因为我们只需要使用一个参数，$T$。为了实现这种方法，我们必须达到两个系统的配分函数相等的状态，这对于在高温极限下具有不同熵的系统是不满足的，因此必须找到这个问题的解决方案。显示了各种内部循环的自由能值，如果验证或更现实的建模，将这些建议纳入维也纳一揽子计划，并为所做的实验提供一种替代办法。
2012-12-17 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph q-bio.BM
Efficient predecision scheme for Metropolis Monte Carlo simulation of long-range interacting lattice systems
提出一种用于长程相互作用晶格模型的Metropolis蒙特卡洛模拟预决策方案，将计算复杂度降至$O(N^{2-σ/d})$或$O(N)$，且能产生与显式求和完全相同的马尔可夫链。
2025-08-13 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Local correlations in a strongly interacting 1D Bose gas
基于精确可解的Lieb-Liniger模型，提出了一种计算强相互作用一维玻色气体局域关联的解析方法。结果是在零温度和有限温度下得到的。它们描述了相互作用引起的局部多体关联函数的减少，并可用于实现和识别强耦合Tonks-Girardeau制度在实验中与冷玻色气体在1D制度。
2003-06-24 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
High-efficiency quantum Monte Carlo algorithm for extracting entanglement entropy in interacting fermion systems
针对费米子量子蒙特卡洛计算成本高的问题，提出沿物理参数增量的高效算法，并在 Hubbard 模型和 Gross-Neveu 临界点验证其精度与纠缠熵标度分析能力。
2025-05-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Non-Hermitian strongly interacting Dirac fermions: a quantum Monte-Carlo study
本研究通过无符号问题投影量子蒙特卡洛算法，研究非厄米不对称跳跃对蜂窝Hubbard模型的影响，发现其增强反铁磁序且临界行为符合XY普适类，暗示量子临界点厄米性涌现，方法可推广至其他非厄米模型。
2023-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
An integral algorithm of exponential observables for interacting fermions in quantum Monte Carlo simulation
针对量子蒙特卡洛中指数可观测量计算困难，提出基于行列式量子蒙特卡洛的积分算法，在强耦合Hubbard模型和Rényi纠缠熵测量中显著提升精度且不增加计算复杂度。
2024-05-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Ground-state energy, density profiles, and momentum distribution of attractively interacting 1D Fermi gases with hard-wall boundaries: a Monte Carlo study
受超冷原子实验中硬壁边界条件实现的启发，我们研究了一维盒子中自旋为1/2的费米子在吸引相互作用下的基态性质。我们使用晶格蒙特卡罗方法来确定基本的量，如能量，我们计算作为一个函数的耦合强度和粒子数的制度，从几个到许多粒子。由硬壁束缚的多费米子系统显示出非平凡的密度分布，其特征是所谓的弗里德尔振荡（类似于在谐波陷阱中观察到的振荡）。在非相互作用系统中，振荡的特征长度标度为（2 kF）^（-1），其中kF是费米动量，而排斥相互作用倾向于产生周期为（4 kF）^（-1）的维格纳晶体振荡。基于非相互作用的结果，我们发现一个非常简单的参数化的吸引相互作用的情况下，我们推广到单体密度矩阵的密度分布。虽然总动量在硬壁存在时不是守恒量，但动量的大小确实提供了一个好的量子数。因此，我们能够提供一个详细的（准）动量分布，这显示出相当强大的不连续性在费米表面的特征。此外，我们确定的空间变化的现场密度-密度相关性，这反过来又产生谭的接触密度，并在整合后，谭的接触。众所周知，后者完全决定了短期相关性，并在众多的平衡和非平衡求和规则中起着至关重要的作用。
2016-09-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-lat
Entanglement studies of interacting fermionic models
强关联电子系统的最新进展使得我们可以通过蒙特卡罗模拟来研究相互作用的费米子模型的纠缠特性。我们简要回顾了在这方面所使用的技术，以确定纠缠熵和相关的纠缠哈密顿量。我们进一步应用这些方法计算了嵌入关联拓扑绝缘体中的条纹纠缠哈密顿量的自旋两点函数。此外，我们讨论了最近的方法，允许一个公正的，数值精确，直接确定的纠缠哈密顿辅助场量子蒙特卡罗模拟。
2019-04-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
