Dinámica molecular de integración de trayectoria variacional y algoritmos híbridos de Monte Carlo

En el presente estudio, se han desarrollado métodos de dinámica molecular de integración de trayectoria variacional y métodos híbridos de Monte Carlo (HMC) basados en una aproximación de cuarto orden de un operador de densidad. Para revelar la dependencia de varios parámetros de las cantidades físicas, resolvemos analíticamente osciladores armónicos unidimensionales mediante la integral de trayectoria variacional; como subproducto, obtenemos la expresión analítica de la matriz de densidad discretizada utilizando la aproximación de cuarto orden para los osciladores. A continuación, aplicamos nuestros métodos a sistemas realistas como una molécula de agua y un clúster de para-hidrógeno. En el HMC, adoptamos una descripción de dos niveles para evitar la evaluación del hessiano, que consume mucho tiempo. Para los sistemas que se examinan en este artículo, se encuentra que el método HMC es aproximadamente tres veces más eficiente que el método de dinámica molecular si se adoptan parámetros HMC apropiados; se sugiere que la ventaja del método HMC es más evidente para sistemas descritos por interacciones de muchos cuerpos. © 2016 Autor(es).