分子动力学中传输系数计算的 mathematical analysis 与数值方法
数值分析
2026-05-12 v1 统计力学
数值分析
概率论
摘要
我们综述了 various numerical approaches to compute transport coefficients in molecular dynamics。这些方法大致可分为三类：（i）基于施加外部驱动场于系统、测量系统平均响应并评估相关线性响应系数的非平衡方法；（ii）通过将感兴趣的传输系数重构为平衡动力学的时相关函数的办法（最流行的实例为 Green--Kubo 和 Einstein 公式）；（iii）瞬态技术，通过监测偏离平稳分布后系统恢复至平衡的动力学来计算传输系数。对于这三类方法中的所有方法，我们提供数值分析要素，允许估计或至少量化传输系数估计器的数值误差水平；同时简要介绍了最近尝试通过控制变量、重要抽样和耦合方法等方差缩减技术更高效计算传输系数的尝试。传输系数的计算仍然具有挑战性，短期内仍需持续致力于研究。
引用
@article{arxiv.2605.10507,
title = {Mathematical analysis and numerical methods for the computation of transport coefficients in molecular dynamics},
author = {Noe Blassel and Louis Carillo and Shiva Darshan and Raphael Gastaldello and Alessandra Iacobucci and Elisa Marini and Regis Santet and Xiaocheng Shang and Gabriel Stoltz and Urbain Vaes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.10507},
year = {2026}
}