モンテカルロシミュレーションにおける周期的境界条件の効率的な実装

粒子間の最短距離の決定は、モンテカルロ法による分子シミュレーションの最も時間のかかる部分の1つです。この作業では、スケーリングされたボックスでの座標の署名付き対話ストレージを使用すると、立方体および長方形のボックスの周期的境界条件を実現して複数の条件付きステートメントをスキップできることを実証し、パフォーマンスが向上します。改良された手順の性能は、液体クリプトンと水のNVTモンテカルロシミュレーションでテストされました。©2018 Wiley Periodicals、Inc。

Determination of the shortest distances between particles is one of the most time-consuming parts of molecular simulation by the Monte Carlo method. In this work, we demonstrate that the use of signed-integer storage of coordinates in a scaled box allows one to skip multiple conditional statements in realization of periodic boundary conditions in cubic and rectangular boxes, which, in turn, increases the performance. Performance of the improved procedure was tested in NVT Monte Carlo simulations for liquid krypton and water. © 2018 Wiley Periodicals, Inc.