通过增加更多噪声来改进含噪自由能测量
统计力学
2025-08-14 v3
摘要
使用非平衡功关系（如 Jarzynski 等式）估计自由能差时，当功的波动较大时，收敛性差会阻碍估计。对于由过阻尼朗之万动力学控制的系统，我们提出了一种反直觉的方法：通过增加噪声来提高此类计算的精度。通过向系统引入额外的随机涨落并重新标定其势能，我们在不改变系统热力学性质的同时提高了其弛豫速率。对于给定的时间相关协议，这种修改减少了耗散功，从而得到更准确的自由能估计。我们通过对两个模型系统进行计算机模拟来证明这一原理。然而，该策略的适用范围可能有限，因为它需要以一种仅在少数实验设置中可行的方法来控制系统的势能。
引用
@article{arxiv.2502.03734,
title = {Improving noisy free-energy measurements by adding more noise},
author = {Stephen Whitelam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.03734},
year = {2025}
}