402-0812-00L Computational Statistical Physics

Semester	Frühjahrssemester 2022
Dozierende	M. Krstic Marinkovic
Periodizität	jährlich wiederkehrende Veranstaltung
Lehrsprache	Englisch

Kurzbeschreibung	Simulationsmethoden in der statistischen Physik. Klassische Monte-Carlo-Simulationen: finite-size scaling, Clusteralgorithmen, Histogramm-Methoden, Renormierungsgruppe. Anwendung auf Boltzmann-Maschinen. Simulation von Nichtgleichgewichtssystemen. Molekulardynamik-Simulationen: langreichweitige Wechselwirkungen, Ewald-Summation, diskrete Elemente, Parallelisierung.
Lernziel	Die Vorlesung ist eine Vertiefung von Simulationsmethoden in der statistischen Physik, und daher ideal als Fortführung der Veranstaltung "Introduction to Computational Physics" des Herbstsemesters. Im ersten Teil lernen Studenten die folgenden Methoden anzuwenden: Klassische Monte-Carlo-Simulationen, finite-size scaling, Clusteralgorithmen, Histogramm-Methoden, Renormierungsgruppe. Ausserdem lernen Studenten die Anwendung der Methoden aus der Statistischen Physik auf Boltzmann-Maschinen kennen und lernen wie Nichtgleichgewichtssysteme simuliert werden. Im zweiten Teil wenden die Studenten Methoden zur Simulation von Molekulardynamiken an. Das beinhaltet unter anderem auch langreichweitige Wechselwirkungen, Ewald-Summation und diskrete Elemente.
Inhalt	Simulationsmethoden in der statistischen Physik. Klassische Monte-Carlo-Simulationen: finite-size scaling, Clusteralgorithmen, Histogramm-Methoden, Renormierungsgruppe. Anwendung auf Boltzmann-Maschinen. Simulation von Nichtgleichgewichtssystemen. Molekulardynamik-Simulationen: langreichweitige Wechselwirkungen, Ewald-Summation, diskrete Elemente, Parallelisierung.
Skript	Skript und Folien sind online verfügbar und werden bei Bedarf verteilt.
Literatur	Literaturempfehlungen und Referenzen sind im Skript enthalten.
Voraussetzungen / Besonderes	Grundlagenwissen in der Statistischen Physik, Klassischen Mechanik und im Bereich der Rechnergestützten Methoden ist empfohlen.