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
The impact of Monte Carlo simulation: a scientometric analysis of scholarly literature
对一组与辐射物理相关的代表性学术期刊进行了蒙特卡罗模拟和蒙特卡罗代码的科学计量分析。本研究的结果进行了报告和讨论。他们的文件和定量评估蒙特卡罗方法和代码在科学研究和工程应用中的作用。
2010-12-15 physics.comp-ph
Monte Carlo Simulation Techniques
蒙特卡罗模拟广泛应用于包括粒子加速器在内的许多领域。在本讲座中，经过简短的介绍和回顾一些统计背景，我们将讨论的方法，如直接反演，拒绝方法，马尔可夫链蒙特卡罗抽样概率分布函数，方差减少的方法，以评估数值积分使用蒙特卡罗模拟。在本讲座的最后，我们还将简要介绍准蒙特卡罗抽样。
2020-06-18 physics.acc-ph physics.comp-ph
Backward Monte-Carlo applied to muon transport
讨论了一种求解μ子输运问题的反向Monte-Carlo方法，重点讨论了它在μ子图形学中的应用。反向蒙特卡罗允许通过反转模拟流程对最终状态进行排他性采样。在实践中，它可以类似于伴随蒙特卡罗，虽然它更适合于μ子输运。一个后向蒙特卡罗被实现为一个专用的μ子运输库：PUMAS。它示出的情况下，研究相关的muography成像的前向和后向蒙特卡罗方案的实施同意优于1%。
2017-09-07 astro-ph.IM hep-ex physics.comp-ph
Quantum Monte Carlo Method for Attractive Coulomb Potentials
从时空传播子的精确下界出发，我们提出了一种处理奇异吸引势的路径积分量子蒙特卡罗方法。我们通过模拟氢和氦的基态来说明这种量子蒙特卡罗算法的基本思想。
2001-02-06 physics.comp-ph quant-ph
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
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
Alouette: Yet another encapsulated TAUOLA, but revertible
我们提出了一种算法，用于模拟现有的前向蒙特卡罗衰变引擎的反向蒙特卡罗衰变。该算法在Alouette库中实现，该库是用于模拟τ轻子衰变的TAUOLA薄包装器。我们提供了Alouette的详细描述以及验证结果。
2022-08-25 astro-ph.IM hep-ex physics.comp-ph
Fixed-phase approximation and Diffusion Quantum Monte Carlo
本文给出了量子蒙特卡罗固定相位法的一种简单的计算方法。这适用于分子和电子气中的电子，并直接推广到具有磁场的薛定谔方程。
2018-01-31 physics.comp-ph quant-ph
Derivation of the residence time for kinetic Monte Carlo simulations
动力学蒙特卡罗方法是模拟物理系统的标准方法，其动力学是随机的或以概率方式演变。在这里，我们将展示如何计算这种模拟的系统时间。
2008-01-13 physics.comp-ph
Markov Chain Monte Carlo Methods in Quantum Field Theories: A Modern Primer
介绍并讨论了量子场论中的蒙特卡罗方法。介绍了独立蒙特卡罗方法，如随机抽样和重要抽样，以及相关蒙特卡罗方法，如Metropolis抽样和Hamiltonian蒙特卡罗。我们回顾了马尔可夫链蒙特卡罗的基本理论基础。我们给出了几个蒙特卡罗模拟的例子，包括一维简谐振子，具有Gross-Witten-Wadia跃迁的么正矩阵模型和具有动力学超对称破缺的超对称模型。
2020-11-30 hep-lat hep-th physics.comp-ph
Introducing the step Monte Carlo method for simulating dynamic properties
本研究提出无需额外参数的步进蒙特卡洛（sMC）方法，基于活化能和路径中间态模拟非平衡过程的动力学性质，经自旋模型验证正确，可推广至多种物理过程模拟。
2022-10-12 cond-mat.other physics.comp-ph
A New Discrete Implicit Monte Carlo Scheme for Simulating Radiative Transfer Problems
我们提出了一种新的算法辐射转移-统计蒙特卡罗方法的基础上，不遭受隐形传态效应，一方面，并产生顺利的结果，另一方面。自20世纪70年代以来，隐式蒙特卡罗（IMC）技术已经存在于模拟辐射转移。然而，当它们被用于光学厚的问题时，基本算法遭受“隐形传态”的错误，其中光子传播的速度比确切的物理行为快，这是由于吸收黑体发射过程。一个可能的解决方案是使用半模拟蒙特卡罗，在其新的隐式形式（ISMC），它使用两种粒子，光子和离散的物质粒子。该算法产生了出色的无传送结果，但由于其离散性质，它也产生了噪声较大的解决方案（相对于经典IMC）。在这里，我们推导出一种新的蒙特卡罗算法，离散隐式蒙特卡罗（DIMC），它也使用了两种离散粒子的想法，因此不会遭受隐形传态误差。与ISMC不同，DIMC实现IMC离散化并为每个时间步长创建新的辐射光子。使用连续吸收技术，DIMC产生平滑的结果，像经典的IMC。该算法的主要内容之一是通过使用粒子合并来避免粒子群爆炸。我们测试的新算法在1D和2D圆柱形的问题，并表明，它产生光滑，teleportation-free的结果。我们完成了一个经典的辐射流体动力学问题，一个不透明的辐射冲击波，展示了新算法的力量。这证明了新算法在天体物理学场景中的强大功能。
2022-01-11 astro-ph.IM physics.comp-ph physics.plasm-ph
DANTON: a Monte-Carlo sampler of $τ$ from $ν_τ$ interacting with the Earth
介绍了DANTON Monte-Carlo软件包的一个初步版本（v0.2.1）。DANTON允许对由$ν_τ$与地球相互作用产生的（衰减的）$τ$进行独家采样。详细模拟了粒子与物质的相互作用，包括横向散射。也可以使用地球的详细地形数据。然而，高蒙特卡罗效率是通过使用反向蒙特卡罗技术实现的。提供了一些验证结果。
2018-10-03 astro-ph.IM hep-ex physics.comp-ph
Hybrid Auxiliary Field Quantum Monte Carlo for Molecular Systems
本文提出融合变分蒙特卡洛优化与辅助场量子蒙特卡洛传播的混合方法，以缓解符号问题并高精度求解分子电子基态。
2023-04-20 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
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
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
Efficient Monte Carlo Integration Using Boosted Decision Trees and Generative Deep Neural Networks
已经开发了基于机器学习的新算法，并基于生成式Boosted决策树和深度神经网络测试了Monte Carlo集成。这两种算法表现出显着的改进相比，现有的算法不可因式分解的被积体在可实现的集成精度为给定数量的目标函数的评估。大规模的Monte Carlo生成复杂的对撞机物理过程，提高效率，可以实现这些算法到常用的矩阵元素Monte Carlo发生器一旦其鲁棒性被证明和性能验证的相关类的矩阵元素。
2017-06-30 hep-ph physics.comp-ph
Systematic Comparison and Cross-validation of Fixed-Node Diffusion Monte Carlo and Phaseless Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo in Solids
量子蒙特卡罗（QMC）方法是模拟相关电子系统的一些最精确的方法。我们调查的兼容性，优点和缺点的两个这样的方法，即扩散蒙特卡罗（DMC）和量子场蒙特卡罗（AFQMC）。在这两种方法中采用的多行列式试验波函数是使用扰动选择迭代（CIPSI）技术的配置相互作用产生的。在DMC和AFQMC之间的比较研究中，使用CIPSI估计的完全基组全组态相互作用（CBS-FCI）能量作为参考。通过专注于一组典型的有限尺寸的固态系统，我们表明，这两个QMC方法可以系统地收敛到相同的能量，一旦基组效应和系统的偏见已被删除。AFQMC示出了一个小得多的试验波函数比DMC的依赖，同时表现出更大的基组依赖。我们概述了改进这些方法的一些剩余挑战和机遇。
2020-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Quantum Monte Carlo for minimum energy structures
我们提出了一种有效的方法来找到最低能量结构，使用精确的量子蒙特卡罗计算的能量估计。该方法涉及一个随机过程，该过程由Monte Carlo的随机能量估计形成，可以平均以找到精确的结构最小值，同时使用具有中等统计不确定性的廉价计算。我们证明了该算法的适用性，通过最小化的H2O-OH-复合物的能量，并显示从量子蒙特卡罗计算的结构最小值影响的定性行为的势能面大幅。
2010-05-03 math-ph math.MP 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
QWalk: A Quantum Monte Carlo Program for Electronic Structure
我们描述QWalk，一个新的计算软件包能够进行量子蒙特卡罗电子结构计算的分子和固体与许多电子。我们描述了该程序的结构和量子蒙特卡罗方法的实现。它是开源的，在GPL下许可，可以在网站http://www.qwalk.org上获得
2007-10-23 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.comp-ph
Ab-initio Quantum Monte Carlo study of ultracold atomic mixtures
本论文利用量子蒙特卡罗（QMC）方法和密度泛函理论（DFT）方法研究了玻色-爱因斯坦凝聚体混合物在$T = 0$上的性质，目的是理解玻色-玻色混合物中超越平均场论的物理现象。
2021-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
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
