利用涨落关系估算自由能差所需的试验次数
统计力学
2016-06-03 v2
摘要
自由能之差 Delta F 在生物学、化学和药理学中有应用。Delta F 的值可通过统计力学中发展的涨落定理从实验或模拟估算。计算 Delta F 估计中的误差是困难的。更糟的是，非典型试验主导了估计。应进行多少次试验在[Jarzynski, Phys. Rev. E 73, 046105 (2006)]中被粗略估计。我们用信息论策略改进了该近似：我们用实验者或模拟者选择的容差参数来量化“主导性”。我们利用无穷阶 Rényi 熵界定预期应执行的试验次数。如果实施已知能改进 Delta F 估计的“双向性”这一“良好实践”，该界限可被估计。从该试验次数估计 Delta F 会导致一个我们近似界定了的误差。对弱相互作用稀薄经典气体的数值实验支持我们的解析计算。
引用
@article{arxiv.1601.02637,
title = {Number of trials required to estimate a free-energy difference, using fluctuation relations},
author = {Nicole Yunger Halpern and Christopher Jarzynski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.02637},
year = {2016}
}
备注
7 pages (5 figures). Published version. Added fail-safety analysis, discussion of quantum and classical settings, and comparisons with previous works