计算罕见事件的转变速率:当 Kramers 理论遇上自由能景观
统计力学
2018-12-05 v2 软凝聚态物质
生物物理
计算物理
摘要
计算与罕见事件动力学相关的反应轨迹和自由能(FE)景观是理解复杂系统动力学的关键。对底层动力学所在 FE 曲面的分析已成为计算转变速率的核心。在生物物理与软凝聚态中最常遇到的过阻尼极限下,Kramers 理论(KT)已被证明在恢复正确动力学方面相当成功。然而,在构型熵与能量竞争复杂系统中获取速率常数的额外计算在概念与计算上仍具挑战。基于 KT 与元动力学框架,该速率被表达为沿最小 FE 路径测得的 FE 势垒高度与构型熵辅助度量的形式。我们将该形式应用于两个不同问题,我们的方法显示出与模拟和实验的良好吻合,并可比标准 KT 有显著改进。
引用
@article{arxiv.1803.03490,
title = {Computing Transition Rates for Rare Event: When Kramers Theory meets Free Energy Landscape},
author = {François Sicard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.03490},
year = {2018}
}
备注
5 pages, 1 figure, Supplemental Material (6 pages, 3 figures)