分子动力学模拟的精度及其所能提供的知识
统计力学
2024-03-05 v2 材料科学
摘要
我们采用分子动力学方法考察了计算机模拟中所使用的颗粒数有限性对热力学性质波动的影响。以二维 Lennard-Jones 系统为案例研究。2D Lennard-Jones 系统作为典型模型，长期以来都存在争议：其是否具有连续（无限阶）或离散（一级）熔化相变。我们发现，van-der-Waals 或 Myers-Wood 环（方程状态异常）此前被视为一级相变标志的现象，实际上仅达到噪声水平，因为其与压力波动幅度相同。因此，这些现象可被视为统计上无意义的效应。我们还估计了计算机模拟中固有的统计噪声，得出结论其大于统计物理所预测的，两者之间的差异（称为算法波动）可能源于计算机相关问题。我们展示了这些波动原则上可在真实物理实验中被观察到，从而可能解决矩阵假说问题。
关键词
引用
@article{arxiv.2312.13775,
title = {The precision of molecular dynamics simulations and what we can learn from it?},
author = {M. V. Kondrin and Y. B. Lebed},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.13775},
year = {2024}
}