系综理论(02):微正则系综 等概率原理和状态数的计算 微正则系综考虑的是\(\rho_{eq}\)分段取常数的情况, 宏观上, 这样的系统通常是孤立系统, 即能量和粒子数与外界都不交换的系统. 从能量守恒可以得知, 代表点必然处在等能曲面上 \[ \rho_{eq}=0\ ,\ 除非 E\le H(q,p)\le E+\Delta \] 其中的\(\Delta\)是给等能曲面加的一个展宽, 因为宏观的总能量\(E 2024-11-22 统计物理 > 系综理论 #平衡态统计物理 #微正则系综 #等概率原理 #Boltzmann 关系
系综理论(01):相空间和概率密度 基本概念 我们首先讨论一个经典多自由度的描述方法. 一个包含\(N\)个全同粒子的经典系统可以用一个 相空间(phase space)去描述, 相空间的坐标为正则坐标, 即全体广义坐标\(\{\vec{q}_i\}\)和广义动量\(\{\vec{p}_i\}\)(\(i=1,2,\cdots,N\)). 系统任意时刻的运动状态可以用相空间中的一个点描述, 称为 代表点, 代表点随着时间演 2024-11-21 统计物理 > 系综理论 #平衡态统计物理 #系综 #Liouville 定理
线性方程组与本征值问题(09):实对称矩阵的本征值求法 本节针对实对称矩阵这一特殊形式, 讨论其本征值如何求解. 任何一本线代教材都会提到实对称矩阵的对角化方案, 本文的求解办法就从这里开始. 2024-08-07 计算物理 > 线性方程组与本征值问题 #数值计算 #本征值问题 #Givens 变换 #Gershgorin 圆盘 #Krylov 子空间 #Sturm 序列 #Lanczos 迭代法
线性方程组与本征值问题(08):关于线性代数的进一步讨论 对本征值问题的讨论即将收尾, 在此之前, 有必要进一步将前置的数学工具(尽管不一定用得上)陈列如下. 2024-08-06 计算物理 > 线性方程组与本征值问题 #数值计算 #共轭梯度法 #本征值问题 #正规矩阵 #Jordan 标准型 #Gershgorin 圆盘 #Krylov 子空间
线性方程组与本征值问题(07):非标准的 QR 算法 前一篇笔记给出了任意方矩阵的 Hessenberg-Householder 约化方法, 即如何把任意方矩阵变换为上 Hessenberg 矩阵; 这一节中讨论如何对上 Hessenberg 矩阵进行 QR 分解, 它具有什么样的优势, 并引入shifted-QR 算法解决非对角元收敛过慢的问题. 2024-08-04 计算物理 > 线性方程组与本征值问题 #数值计算 #本征值问题 #QR 算法 #QR 分解 #Givens 变换 #Hessenberg-QR 分解 #shifted-QR 分解
线性方程组与本征值问题(06):Householder 变换和 Hessenberg 约化 Householder 变换 \(\newcommand{\R}{\mathbb{R}}\newcommand{\b}{\mathbf}\newcommand{\bi}{\boldsymbol}\newcommand{\mdl}[1]{\left|\!\left|#1\right|\!\right|}\)考虑一个矢量\(\bi{v}\in\R\), 构造一个反射矩阵 \[ \b{P}_{\bo 2024-07-03 计算物理 > 线性方程组与本征值问题 #数值计算 #本征值问题 #QR 算法 #QR 分解 #非标准的 QR 算法 #Householder 变换 #Hessenberg-Householder 约化
线性方程组与本征值问题(05):原始的 QR 算法 对于矩阵的谱, 有几种求法: 解特征多项式 任何一本线代教材都会讲到的对角化手续 ... 第一种方法求方程的数值解, 原则上需要迭代; 第二种不一定适用, 因为矩阵未必能够对角化. 是否可以找到一个求一般矩阵的本征值的"直接解法"呢? 很不幸的是, 这一点原则上是不可能的. 假设存在一个有限步骤的所谓"直接算法", 即通过有限多次的初等代数运算就可以获得一般矩阵的本征值, 2024-05-09 计算物理 > 线性方程组与本征值问题 #数值计算 #本征值问题 #QR 算法 #QR 分解 #标准的 QR 算法
线性方程组与本征值问题(04):本征值问题的一般描述 \(\newcommand{\b}{\mathbf}\newcommand{\bi}{\boldsymbol}\newcommand{\R}{\mathbb{R}}\newcommand{\C}{\mathbb{C}}\newcommand{\R}{\mathbb{R}}\newcommand{\rank}[1]{\text{rank}\left(#1 \right)}\newcommand{\ 2024-05-08 计算物理 > 线性方程组与本征值问题 #数值计算 #本征值问题 #相似变换 #对角化 #Schur 形式
线性方程组与本征值问题(03):三对角矩阵 所谓 三对角矩阵, 是指形如 \[ \mathbf{A}=\begin{pmatrix} a_1 & c_1 \\ b_2 & a_2 & c_2 \\ & \ddots & \ddots & \ddots \\ & & b_{n-1} & a_{n-1} & c_{n-1} \\ & &a 2024-05-08 计算物理 > 线性方程组与本征值问题 #数值计算 #线性方程组 #三对角矩阵
线性方程组与本征值问题(02):Cholesky 分解 Cholesky 分解基于这样一个事实: 对于一个正定自伴矩阵\(\mathbf{A}\in \mathbb{C}^{n\times n}\), 可以找到一个矩阵\(\mathbf{H}\)使得\(\mathbf{A}=\mathbf{H}^\dagger\mathbf{H}\). 事实上, 可以要求\(\mathbf{H}\)是一个上三角矩阵, 则这个分解称为 Cholesky 分解. C 2024-05-07 计算物理 > 线性方程组与本征值问题 #数值计算 #线性方程组 #三角矩阵 #自伴矩阵