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统计物理学中,尤其在用布朗动力学理论研究热力学系统时,对粒子所处的势环境的选取和构造有着极其重要的意义.本文着重从多稳势与周期势两个方面,应用蒙特卡罗算法来研究粒子的随机行为。
第二章讨论了蒙特卡罗方法的基本原理和思想,介绍了蒙特卡罗方法的几种基本抽样方法,并在此基础上,对比直接抽样法,给出了重要抽样法降低方差的效果。
第三章建立一个了包含非相关自由度的二维双稳态布朗计算机模型,用蒙特卡罗方法模拟了一个过阻尼布朗粒子在双势阱中,在有限时间内从两态变单态的过程,计算了外界做功和耗散功。
第四章考虑了弱信号驱动下的蛋白质折叠行为,研究了存在多稳态系统中的中间态对随机共振的影响,及蛋白质折叠过程中的随机共振现象。
第五章研究了简谐速度噪声驱动下的摇摆棘轮系统中布朗粒子的定向输运。通过数值模拟和理论分析获得粒子在一维非对称的外部周期棘轮势场中,其受外力和系统加速度的关系。
第六章是总结与展望。