Fizikus MSc

A kurzus keretében a hallgatók elsajátítják a véges hőmérsékletű rendszerek számítógépes modellezésének és szimulációjának legfontosabb módszereit. A véletlenszámok előállítását követően tárgyaljuk a Monte Carlo integrálás módszereit, majd erre építve kidolgozzuk a Metropolis algoritmust és alkalmazzuk fázisátalakulást mutató rendszerek vizsgálatára (ferromágnes-paramágnes, folyadák-gőz fázisátalakulás). Részletesen tárgyaljuk az Ising modellt és annak számos kiterjesztését, amelyek sikeresnek bizonyultak a fizika több területén. A Metropolis algoritmust kiterjesztjük folytonos szabadsági fokok esetére, majd a hatékonyságát növeljük Hisztotogram módszerekkel. Részletesen tárgyaljuk a Kinetikus Monte Carlo módszert, bemutatjuk előnyeit és hátrányait, és összevetjük a metropolis és Glauber dinamikával.

In the course students will learn the most important methods of computer modelling and simulation of finite temperature systems. After the generation of random numbers, Monte Carlo integration methods will be discussed, and the Metropolis algorithm will be developed and applied to the study of systems with phase transitions (ferromagnet-paramagnet, flux-vapor phase transition). We discuss in detail the Ising model and its many extensions, which have proved successful in several areas of physics. The Metropolis algorithm is extended to the case of continuous degrees of freedom and its efficiency is improved by histotogram methods. We discuss in detail the Kinetic Monte Carlo method, present its advantages and disadvantages, and compare it with the Metropolis and Glauber dynamics.