Dissertations / Theses on the topic 'Quantum Monte Carlo'
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Badinski, Alexander Nikolai. "Forces in quantum Monte Carlo." Thesis, University of Cambridge, 2008. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.612494.
Full textHine, Nicholas. "New applications of quantum Monte Carlo." Thesis, Imperial College London, 2007. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.446023.
Full textPoole, Thomas. "Calculating derivatives within quantum Monte Carlo." Thesis, Imperial College London, 2014. http://hdl.handle.net/10044/1/29359.
Full textSeth, Priyanka. "Improved wave functions for quantum Monte Carlo." Thesis, University of Cambridge, 2013. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/244333.
Full textLeung, Wing-Kai. "Applications of continuum quantum Monte Carlo methods." Thesis, University of Cambridge, 2001. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.411231.
Full textBrown, M. D. "Energy minimisation in variational quantum Monte Carlo." Thesis, University of Cambridge, 2008. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.596975.
Full textWilliamson, Andrew James. "Quantum Monte Carlo calculations of electronic excitations." Thesis, University of Cambridge, 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.627604.
Full textKent, Paul Richard Charles. "Techniques and applications of quantum Monte Carlo." Thesis, University of Cambridge, 1999. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.624448.
Full textKunert, Roland. "Monte Carlo simulation of stacked quantum dot arrays." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=981321399.
Full textGillies, Patrick R. "Path integral quantum Monte Carlo for semiconductor nanostructures." Thesis, Heriot-Watt University, 2007. http://hdl.handle.net/10399/2033.
Full textKenny, Steven David. "Relativistic quantum Monte Carlo calculations for electronic systems." Thesis, University of Cambridge, 1995. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.389850.
Full textNail, Graeme. "Quantum chromodynamics : simulation in Monte Carlo event generators." Thesis, University of Manchester, 2018. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/quantum-chromodynamics-simulation-in-monte-carlo-event-generators(46dc6f2e-1552-4dfa-b435-9608932a3261).html.
Full textPearson, Sean. "Quantum dot studies with path integral Monte Carlo." Thesis, University of Leicester, 1995. http://hdl.handle.net/2381/35762.
Full textMalone, Fionn Dara. "Quantum Monte Carlo simulations of warm dense matter." Thesis, Imperial College London, 2017. http://hdl.handle.net/10044/1/53379.
Full textMostaani, Elaheh. "Quantum Monte Carlo study of low dimensional materials." Thesis, Lancaster University, 2016. http://eprints.lancs.ac.uk/78989/.
Full textHimberg, Benjamin Evert. "Accelerating Quantum Monte Carlo via Graphics Processing Units." ScholarWorks @ UVM, 2017. http://scholarworks.uvm.edu/graddis/728.
Full textAmir-Azizi, Siamak. "Linear filtering algorithms for Monte Carlo simulations." Thesis, University of Southampton, 1990. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.280859.
Full textMemis, Sema. "Ensemble Monte Carlo Modeling Of Quantum Well Infrared Photodetectors." Phd thesis, METU, 2006. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/2/12607291/index.pdf.
Full text. The results suggest that the gain in the shorter well width device is considerably higher, which is attributed to the much longer lifetime of the photoexcited electrons as a result of lower capture probability (pc) in the device. The effects of the L-QW height on the QWIP characteristics have also been studied by artificially increasing this height from 63 to 95 meV in Al0.3Ga0.7As/GaAs QWIPs. The increase in the L valley (L-QW) height resulted in higher pc and lower gain due to high rate of capturing of these electrons when Gamma and L valley separation is small.
Drummond, N. D. "Application of quantum Monte Carlo methods to electronic systems." Thesis, University of Cambridge, 2004. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.598657.
Full textBooth, G. H. "A novel quantum Monte Carlo method for molecular systems." Thesis, University of Cambridge, 2010. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.596772.
Full text鄒鳳嬌 and Fung-kiu Chow. "Quantum statistical mechanics: a Monte Carlo study of clusters." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2000. http://hub.hku.hk/bib/B31224258.
Full textBenoit, David Michel. "Diffusion Quantum Monte Carlo simulations of hydrogen-bonded clusters." Thesis, University College London (University of London), 2000. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.313057.
Full textWilson, Marcus Thomas. "Auxiliary field quantum Monte Carlo calculations for exotic jellium." Thesis, University of Bristol, 1995. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.281607.
Full textSaritas, Kayahan. "Quantum Monte Carlo for accurate energies and materials design." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2017. http://hdl.handle.net/1721.1/111252.
Full textThis electronic version was submitted by the student author. The certified thesis is available in the Institute Archives and Special Collections.
Cataloged from student-submitted PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 107-119).
Quantum Monte Carlo (QMC) is an electronic structure calculation method that is capable of calculating incredibly accurate solutions of Schrödinger equation of quantum mechanics for real systems. However, QMC is computationally very expensive compared to density functional theory (DFT) method, such that its application has been limited. In addition, QMC is a stochastic (Monte Carlo) method, meaning that the way calculations are initialized, where a lot of user effort is invested, is crucial for getting accurate results. Computational expense can be justified if the data would be used repeatedly, however the lack of automatization is a severe problem, if QMC would be used in materials discovery. In Chapter 4, we show our automated calculation strategy for formation energy of periodic materials using QMC. We show that our method performs almost by an order of a magnitude more accurate, compared to high throughput DFT strategies having empirical corrections. Nevertheless, it would be beneficial to understand when DFT methods fail such that QMC is used only when the computational expense is justified. A single DFT functional rarely performs uniformly accurate accross different materials and properties due to nonsystematic errors. In Chapter 5, we investigate one specific example: dihydroazulene ring opening photoisomerization, where different substitutions on the ring opening moiety introduce isomerization enthalpy errors up to 0.8 eV. We show that GGA exchange is the main reason for failure in B3LYP, PBE and TPSSH functionals. However, performing a test, similar to the Chapter 5, on each chemical reaction can be an intimidating task where the benchmark set must be carefully devised by an expert in the field. In the absence of experiments, the DFT functional choice is still often done in heuristic way. In Chapter 6, we demonstrate how we can systematically analyze benchmark sets using machine learning to provide highly accurate reaction energies and provide DFT functional selection for different classes of materials when high accuracy calculations or experiments are not available. Our approach provides probabilities of getting accurate results for a reaction that is investigated using each DFT functional.
by Kayahan Saritas.
Ph. D.
Vigor, William Andrew. "Investigating quantum Monte Carlo methods in Slater determinant bases." Thesis, Imperial College London, 2015. http://hdl.handle.net/10044/1/42987.
Full textSpencer, Paul E. "Continuous-time quantum Monte Carlo studies of lattice polarons." Thesis, Loughborough University, 2000. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/33799.
Full textMakivic, Miloje S. Cross Michael Clifford Cross Michael Clifford. "Monte Carlo studies of two dimensional quantum spin systems /." Diss., Pasadena, Calif. : California Institute of Technology, 1991. http://resolver.caltech.edu/CaltechETD:etd-07202007-094134.
Full textChow, Fung-kiu. "Quantum statistical mechanics a Monte Carlo study of clusters /." Hong Kong : University of Hong Kong, 2000. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B22424799.
Full textCho, Hyung Min. "A full-dimensional quantum Monte Carlo study of H5O2+." Connect to this title online, 2004. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=osu1085048780.
Full textTitle from first page of PDF file. Document formatted into pages; contains xii, 88 p.; also includes graphics (some col.). Includes bibliographical references (p. 83-88). Available online via OhioLINK's ETD Center
Galek, Peter Tadeusz A. "Atomic and molecular electronic structure and quantum chemical calculations with quantum Monte Carlo." Thesis, University of Cambridge, 2006. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.614146.
Full textOsychenko, Oleg N. "Monte Carlo study of quantum phase transitions at zero temperature." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2012. http://hdl.handle.net/10803/123715.
Full textLos avances recientes en manipulación de átomos ultrafrios y retículos ópticos abrieron la posibilidad de observar las transiciones de fase en sistemas de muchos cuerpos con las interacciones interparticulares no triviales para un amplio rango de los parámetros físicos característicos y geometrías del sistema. En principio desarrollamos las expresiones explicitas para las sumas de Ewald en el caso del potencial de interacción genérico 1/r^k, y en las geometrías arbitrarias: 3D, 2D y 1D. Dichas generalizaciones pueden ser útiles para simular sistemas con los potenciales importantes como dipolo-dipolo, interacción de van der Waals, etc. En la Tesis presentamos las formas funcionales para los términos de las sumas de Ewald, listas para la implementación actual. La derivación y las formas funcionales cambian en función de la potencial de corto, largo o alcance "marginal", y en particular para el modelo de jellium. Argüimos que en el caso del potencial de corto alcance el método de Ewald puede ser ventajoso respecto a la sumatorio directo gracias a la convergencia más rápida. También presentamos la discusión sobre las propiedades de convergencia del sistema de Coulomb сuasi-neutro. Hemos obtenido el diagrama de fase a temperatura cero de los bosones interactuando mediante a las fuerzas de Yukawa. Hemos usado la simulación de Monte Carlo difusivo empezando de una buena aproximación a la función de onda óptima del estado de base obtenida a través de la solución de las ecuaciones de Euler-Lagrange del método HNC. El diagrama de fase demuestra que la mezcla fermiónica de los elementos puros siempre aparece en la forma gaseosa, como los parametros requeridos para la cristalización de estas moléculas fermiónicas están fuera de lo que puede ser visto en la naturaleza. Investigamos el mecanismo alternativo basado en el confinamiento de una de las especies en el retículo óptico, que aumenta su masa efectiva. El cociente de masas de la mezcla creada de esta manera puede ser ajustada arbitrariamente y usada para comprobar el diagrama de fase predicha en el estudio tanto en fase liquida como en la cristalina. Hemos hecho el estudio QMC del sistema de los átomos de Rydberg. Las técnicas de Monte Carlo cuánticas aplicadas nos permitieron parametrizar el modelo mediante la interacción de van der Waals isotrópica y así obtener el diagrama de fase universal. Caracterizamos el diagrama de fase de los átomos de Rydberg considerando el modelo de bosones con la interacción repulsiva 1/r^6, y determinamos las condiciones de solidificación y condensación de Bose-Einstein. Los mecanismos de relajación aparte del movimiento térmico deben de ser tenidos en cuenta a escala de tiempo de decenas de microsegundos. Estudiamos también el espectro de excitaciones dentro de la aproximación de cristal clásico harmónico. Finalmente, discutimos que las interacciones entre las excitaciones de Rydberg abren la posibilidad de los escenarios nuevos del supersólido.
Brualla, Barberà Llorenç. "Path integral Monte Carlo. Algorithms and applications to quantum fluids." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2002. http://hdl.handle.net/10803/6577.
Full textThe first part encompasses a study of the different ingredients of a PIMC code: action, sampling and physical property estimators. Particular attention has been paid to Li-Broughton's higher order approximation to the action. Regarding sampling, several collective movement methods have been derived, including the bisection algorithm, that has been thoroughly tested. We also include a study of estimators for different physical properties, such as, the energy (through the thermodynamic and virial estimators), the pair distribution function, the structure factor, and the momentum distribution.
In relation to the momentum distribution, we have developed a novel algorithm for its estimation, the trail method. It surmounts some of the problems exposed by previous approaches, such as the open chain method or McMillan's algorithm.
The Richardson extrapolation used within PIMC simulations, is another contribution of this thesis. Up until now, this extrapolation has not been used in this context. We present studies of the energy dependence on the number of "beads", along with the betterment provide by the Richardson extrapolation.
Inasmuch as our goal is to perform research of quantum liquids at finite temperature, we have produced a library of codes, written from scratch, that implement most of the features theoretically developed. The most elaborated parts of these codes are included in some of the appendixes.
The second part shows two different applications of the algorithms coded. We present results of a PIMC calculation of the momentum distribution of Ne and normal 4He at low temperatures. In the range of temperatures analysed, exchanges can be disregarded and both systems are considered Boltzmann quantum liquids. Their quantum character is well reflected in their momentum distributions witch show clear departures from the classical limit. The PIMC momentum distributions which show clear departures from the classical limit. The PIMC momentum distributions are sampled using the trail method. Kinetic energies of both systems, as a function of temperature and at a fixed density, are also reported.
Finally, the solid-liquid neon phase transition along the 35 K isotherm has been characterized.While thermodynamic properties of the solid phase are well known the behaviour of some properties, such as the energy or the dessity, during the trasition presen6 some uncertainties For example, experimental data for the place diagram, which determines solid and liquid boundaries, present sizeable differences. The temperature chosen is high enough so that Bose or Fermi statistics corrections are small, although the system is strongly quantum mechanical. The results obtained show a discontinuity in the kinetic energy during the transition.
James, Alan John. "Solving the many electron problem with quantum Monte-Carlo methods." Thesis, Imperial College London, 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.309224.
Full textSémon, Patrick. "Continuous-Time Quantum Monte Carlo Impurity Solvers: Improvements and Applications." Thèse, Université de Sherbrooke, 2014. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/5289.
Full textHoare, David. "Monte Carlo simulations of electron transport in quantum well heterostructures." Thesis, Durham University, 1993. http://etheses.dur.ac.uk/5557/.
Full textWinklbauer, Stephen Peter. "Semi-classical and quantum Monte Carlo simulations in optical lattices." Thesis, University College London (University of London), 2004. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.404893.
Full textLópez, Ríos Pablo. "Backflow and pairing wave function for quantum Monte Carlo methods." Thesis, University of Cambridge, 2016. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/288882.
Full textThom, Alexander James William. "Towards a quantum Monte Carlo approach based on path resummations." Thesis, University of Cambridge, 2007. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.613116.
Full textCikojević, Viktor. "Ab-initio quantum Monte Carlo study of ultracold atomic mixtures." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2021. http://hdl.handle.net/10803/672119.
Full textHemos investigado las propiedades de las mezclas de condensados de Bose-Einstein en el límite de temperatura cero. Para ello hemos usado métodos cuánticos de Monte Carlo (QMC) y la teoría del funcional de la densidad (DFT) con el objetivo de comprender la física más allá de la teoría del campo medio en las mezclas bosónicas. En particular, se estudiaron las gotas de líquido cuántico originadas con interacciones atractivas entre especies distinats y repulsivas entre especies iguales. Observamos contribuciones significativas más allá de la teoría de Lee Huang Yang (LHY) que afectan a la energía, la densidad de saturación y la tensión superficial. Calculamos el número crítico de átomos en gotitas en el espacio libre para un número total de átomos N entre N = 30 y N = 2000. Obtuvimos resultados de la tensión superficial para tres valores de las interacciones atractivas entre especies. Para un sistema homogéneo, se realizaron cálculos extensos de las ecuaciones de estado y reportamos la influencia de los efectos de rango finito en la teoría, más allá de Bogoliubov. En sistemas que interactúan con un rango efectivo pequeño (grande), observamos contribuciones repulsivas (atractivas) a la energia más allá de LHY. Para las gotitas en una mezcla de 39K átomos, que se observaron experimentalmente por primera vez en ICFO, se realizaron los cálculos de ecuaciones de estado. Combinando funciones obtenidas de QMC con DFT, explicamos la discrepancia en la estimación del número crítico de átomos, entre la teoría de campo medio y los resultados experimentales, mediante la inclusión adecuada del rango efectivo en los modelos de interacción entre partículas. Se investigó la influencia de los efectos de rango finito en los modos monopolar y cuadrupolar en gotas cuánticas de 39K. Predijimos una desviación significativa en las frecuencias de excitación al entrar en un régimen más correlacionado. Finalmente, se estudió el diagrama de fase de mezclas bosóncas repulsivas en una trampa armónica esférica utilizando cálculos de Quantum Monte Carlo. Se obtuvieron los perfiles de densidad y se probó la existencia de tres fases: separación de condensados en dos lóbulos, una fase completamente mezclada y una fase separada con capas esféricas. Una comparación con las soluciones de Gross-Pitaevskii mostró una gran desviación en el régimen de gran desequilibrio de masas e interacciones fuertes. Finalmente, mostramos la presencia de universalidad en los perfiles de densidad, con respecto a la longitud de dispersión en onda S, y encontramos evidencia numérica del factor de escala de Gross-Pitaevskii más allá del régimen de aplicabilidad de las propias ecuaciones de Gross-Pitaevskii.
Ultrahladne atomske mješavine istražene ab-initio kvantnom Monte Carlo metodom. Svojstva smjesa Bose-Einsteinovih kondenzata pri T = 0 istražena su korištenjem metoda kvantnog Monte Carla (QMC) i teorije funkcionala gustoće (DFT) s ciljem proučavanja fizike izvan teorije srednjeg polja u bozonskim mješavinama. Proučili smo kvantne kapljice s jednakim i odbojnim interakcijama između atoma istovrsne komponente te privlačnim interakcijama atoma različitih komponenti u interakciji i opazili smo značajne doprinose povrh Lee Huang Yang (LHY) teorije koji utječu na energiju, saturacijsku gustoću i površinsku napetost. Odredili smo kritični broj atoma za kapljice u slobodnom prostoru za broj atoma u kapljici N između N = 30 i N = 2000. Izračunali smo površinsku napetost za tri vrijednosti privlačnih međuatomskih interakcija. Izvršili smo opsežne proračune jednadžbi stanja iznimno rijetke tekućine bozonske mješavine i uočili utjecaj efekata konačnog dosega koji nije predviđen Bogoliubovljevom teorijom. U sustavima koji interagiraju s malim (velikim) efektivnim dosegom, opaženi su odbojni (privlačni) doprinosi koje ne predviđa LHY teorija. Izračunali smo jednadžbe stanja za kapljice bozonskih mješavina koje su po prvi put eksperimentalno uočene u smjesi 39K atoma. Kombinirajući funkcionale gustoće izgrađene pomoću kvantnog Monte Carla s DFT-om, neslaganje u procjeni kritičnog broja atoma između teorije srednjeg polja i eksperimentalnih rezultata je objašnjeno preko pravilnog uključivanja efektivnog dosega u modele međudjelovanja čestica. Istražen je utjecaj efektivnog dosega na pobuđenja kapljice 39K, i to na mod disanja i kvadrupolni mod. Dobiveni rezultati prikazuju značajno odstupanje frekvencija pobude pri ulasku u korelirani režim. Detaljno smo proučili fazni dijagram odbojnih Bose-Bose mješavina u sfernoj harmonijskoj zamci koristeći kvantne Monte Carlo račune. Dobiveni su profili gustoće koji pokazuju pojavu tri faze: separacija kondenzata u dvije nakupine, potpuno miješanje i separacije u obliku ljuske. Usporedba s riješenjima Gross-Pitaevskii jednadžbi pokazuje veliko odstupanje u režimu velike masene neravnoteže i jakih interakcija. Pokazali smo univerzalnost profila gustoće s obzirom na s-valnu duljinu raspršenja te postojanje Gross-Pitaevskii skaliranja prisutnog izvan dosega primjenjivosti Gross-Pitaevskii jednadžbi.
Dagrada, Mario. "Improved quantum Monte Carlo simulations : from open to extended systems." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066349/document.
Full textIn this thesis we present algorithmic progresses as well as applications of continuum quantum Monte Carlo (QMC) methods for electronic structure calculations by first principles. The improvements we propose allow to tackle much larger molecular as well as extended systems by QMC, with the ultimate goal of making QMC a valid alternative to density functional theory (DFT). All results have been obtained with the TurboRVB software, which we contributed to develop. At first, we present a QMC framework based on the Jastrow-Geminal wavefunction which combines great flexibility with a compact analytical form, while providing at the same time an accurate treatment of electron correlations. We apply an original atomic embedding scheme for reducing the basis set size to the water molecule and to a simple model of proton transfer (PT) in aqueous systems. Our results pave the way to the study of microscopic phenomena such as PT directly by QMC. Afterwards, we extend our QMC framework in order to simulate crystalline solids. We propose a novel procedure to find special values of the boundary conditions which allow to greatly reduce the finite-size errors affecting solid state QMC simulations. Using the techniques previously developed, we study the iron-based superconductor FeSe. We show that QMC provides the best crystal structure predictions on this compound; by means of a systematic study of the energy landscape at different magnetic orderings, we show a strong link between structural, magnetic and charge degrees of freedom in FeSe. Our results represent an important step towards a quantitative understanding of high-temperature superconductivity by first-principles
Andreoli, Lorenzo. "A Quantum Monte Carlo approach to dark matter-nuclei interaction." Doctoral thesis, Università degli studi di Trento, 2019. https://hdl.handle.net/11572/369194.
Full textAndreoli, Lorenzo. "A Quantum Monte Carlo approach to dark matter-nuclei interaction." Doctoral thesis, University of Trento, 2019. http://eprints-phd.biblio.unitn.it/3770/2/Disclaiemr_Andreoli.pdf.
Full textLuo, Ye. "Ab initio molecular dynamics of water by quantum Monte Carlo." Doctoral thesis, SISSA, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11767/3896.
Full textArdekani, Armin. "Monte Carlo studies of two dimensional field theories /." Title page, table of contents and introduction only, 1998. http://web4.library.adelaide.edu.au/theses/09PH/09pha676.pdf.
Full textFerré, Porta Guillem. "A Monte Carlo approach to statics and dynamics of quantum fluids." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2017. http://hdl.handle.net/10803/459067.
Full textL'objectiu principal d'aquesta tesi es l'estudi de propietats estàtiques i dinàmiques de diferents fluids quàntics utilitzant tècniques de Monte Carlo quàntiques, principalment emprant el formalisme de path integrals per obtenir resultats tan a temperatura zero com a temperatura finita. Primer de tot, presentem els mètodes de Monte Carlo quàntics més importants, i introduïm el mètode de Path Integral Monte Carlo (PIMC), que fem servir al llarg de tota la tesi, i el mètode de Path Integral Ground State (PIGS), que es una extensió del primer però a temperatura zero. Després d'introduir el formalisme bàsic, comentem les diferents aproximacions necessàries i aportem una comparació entre elles. També expliquem un possible mètode de paral·lelització i tècniques de mostreig avançat. Els primers resultats que mostrem en aquesta tesi son pel diagrama de fases d'un gas de Coulomb unidimensional, que hem obtingut emprant PIMC. Hem construït el diagrama de fases mitjançant el càlcul de propietats energètiques i estructurals. Els nostres resultats amplien estudis previs que s'havien realitzat pel mateix sistema a temperatura zero. Els nostres resultats mostren l'existència d'un règim de cristall de Wigner quàntic i un d'un gas de Fermi ideal a temperatures baixes. Incrementant la temperatura obtenim un cristall de Wigner clàssic i un gas clàssic. En el següent capítol ensenyem els resultats per un sistema quasi-unidimensional de parahidrogen. L'objectiu d'aquest estudi es veure si la quasi-unidimensionalitat afecta al paràmetre de Luttinger quan el comparem pel cas purament unidimensional. Això ho fem a temperatura zero utilitzant PIGS. Sent el parahidrogen un fort candidat a ser superfluid, la idea principal es veure si reduint la dimensionalitat del sistema podem alleugerir suficient la interacció intermolecular. Per fer-ho, provem diferents potencials externs per controlar l'obertura del sistema en dues de les dimensions. Tot i l'increment del paràmetre de Luttinger respecte al cas unidimensional, aquest no arriba als valors esperats per mostrar superfluïdesa. El següents resultats són del nostre estudi sobre el factor d'estructura dinàmic per 4He. Utilitzant PIMC, calculem la funció de dispersió a diferents temperatures i fem una inversió per tal d'accedir a les propietats dinàmiques del sistema. Tot i la naturalesa de problema mal posat d'aquesta inversió, obtenim resultats qualitativament bons en comparació amb els experimentals, i provem que el nostre mètode d'inversió obté resultats superiors per 4He a temperatura finita que els obtinguts prèviament utilitzant altres mètodes. En aquest sentit, aportem una comparació amb el mètode de màxima entropia i amb resultats experimentals. L'estudi a diferents temperatures ens deixa veure la desaparició del pic del rotó quan creuem T=2.17K des de el règim superfluid al fluid normal. També observem una curvatura estranya en la distribució de moments en el règim de superfluïdesa que desapareix a temperatures més elevades, i pel qual no existeix cap explicació teòrica. Finalment, mostrem un mètode per calcular funcions de correlació en temps complex, l'objectiu del qual es obtenir factors d'estructura dinàmic superiors als obtinguts en temps purament imaginari. Aquest model ha sigut provat amb èxit en sistemes d'una sola partícula. El nostre objectiu es veure si obtenim resultats bons en sistemes amb més partícules, i si el temps complex màxim al que podem accedir no es redueix amb aquest increment. Tot i l'increment en la variança, obtenim bons resultats pel factor dinàmic i, comparant-los amb els obtinguts amb temps imaginari, podem veure com el temps complex ofereix resultats més pròxims als exactes.
Bombín, Escudero Raúl. "Ultracold Bose and Fermi dipolar gases : a quantum Monte Carlo study." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2019. http://hdl.handle.net/10803/668241.
Full textEl objeto de estudio de esta tesis son los sistemas dipolares en el régimen cuántico degenardo. Usualmente, tratar con sistemas de muchos cuerpos y para evaluar sus propiedades requiere ser capaz de resolver la ecuación de Schrödinger. En el presente estudio, empleamos diferentes métodos de Monte Carlo, que permiten encontrar soluciones numéricas de forma estocásticas. La primera y más simple de estas técnicas es el método Variational Monte Carlo (VMC), que da una solución variacional. Una mejora sobre lo anterior consiste en emplear el método Diffusion Monte Carlo (DMC) que permite obtener soluciones exactas para el estado fundamental del sistema (cuando se estudian sistemas bosónicos). Continuamos presentando dos métodos que se basan en el formalismo Feynman de la mecánica cuántica: Path Integral Monte Carlo (PIMC) y Path Integral Ground State (PIGS), que proporcionan soluciones exactas para el problema bosónico a temperatura finita y en el límite de temperatura cero respectivamente. Para trabajar con sistemas fermionicos, como es el caso del capítulo 4 de esta tesis, el algoritmo DMC tiene que ser modificado según la prescripción Fixed-Node para evitar el problema del signo. Al hacerlo, los resultados obtenidos con DMC se corresponden a soluciones variacionales a la energía. En el capítulo 3 estudiamos las propiedades superfluidas de un sistema de bosones dipolares completamente polarizados y en el que el movimiento de los dipolos está restringido al plano. También consideramos que los momentos dipolares forman un cierto ángulo con el eje perpendicular al plano, lo que permite introducir anisotropía en el sistema. El diagrama de fases a temperatura cero de este sistema revela la existencia de tres fases diferentes: gas, stripe y sólido. Aquí nos centramos en la caracterización de las propiedades superfluidas en ese diagrama de fases. Nuestros cálculos permiten abordar la cuestión de si la fase stripe de este sistema podría ser un candidato para el supersólido: un sistema en el que dos simetrías U (1) se rompen simultáneamente, permitiendo al sistema exhibir orden espacial de largo alcance y a la vez ser superfluido. Mediante el empleo de DMC y PIGS, evaluamos la fracción superfluída y el condensado, tanto en las fases de gas como en el stripe. Este estudio se completa con la extensión a temperatura finita, donde el uso de PIMC permite caracterizar la transición superfluida y obtener la temperatura crítica a la que ésta ocurre en las fases gas y stripe. Finalmente, por comparación directa con las predicciones Líquido de Luttinger, mostramos explícitamente que la fase de stripe no puede describirse como un conjunto de sistemas 1D aislados. En el capítulo 4, estudiamos el sistema dipolar fermiónico en dos dimensiones, enfocándonos en el caso en que todos los dipolos están polarizados a lo largo de la dirección que es perpendicular al plano que contiene su movimiento. Calculamos la ecuación de estado del sistema en un amplio rango de parámetros de interacción: a baja densidad, la comparación de nuestro modelo dipolar con uno de discos duros permite determinar el régimen de universalidad, mientras que a densidades más altas (antes de la cristalización), discutimos la posibilidad de una fase polarizada como el estado fundamental del sistema (ferromagnetismo itinerante). El polaron fermiónico dipolar, correspondiente al límite de impurezas ultradiluídas en un baño fermiónico también es estudiado, determinando el régimen de universalidad y los límites de validez de la aproximación de quasi-partícula. En la última parte de la tesis, la formación de gotas dipolares ultradiluídas es estudiada. Nuestros resultados están en acuerdo con medidas experimentales con átomos de disprosio. Por otro lado, la evaluación de las diferencias entre éstos y la predicción dada por la ecuación de Gross-Pitaevskii extendida, permite evaluar los límites de la aproximación
Lee, Robert. "Application of quantum Monte Carlo methods to excitonic and electronic systems." Thesis, University of Cambridge, 2011. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/239379.
Full textWiegand, Carsten [Verfasser]. "Optimal Monte Carlo and Quantum Algorithms for Parametric Integration / Carsten Wiegand." Aachen : Shaker, 2006. http://d-nb.info/1186586796/34.
Full textLin, Fei Berlinsky A. J. Kallin C. Sørensen Erik S. "A quantum Monte Carlo study on the fullerene molecules and solids." *McMaster only, 2006.
Find full textOriols, Pladevall Xavier. "Quantum Monte Carlo simulation of tunnelling devices using wavepackets and Bohm trajectories." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 1999. http://hdl.handle.net/10803/5353.
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