論文の概要: Deep Variational Free Energy Calculation of Hydrogen Hugoniot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18540v1
• Date: Thu, 24 Jul 2025 16:07:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-25 15:10:44.026397
• Title: Deep Variational Free Energy Calculation of Hydrogen Hugoniot
• Title（参考訳）: 水素ヒューゴニオットの深部変分自由エネルギー計算
• Authors: Zihang Li, Hao Xie, Xinyang Dong, Lei Wang,
• Abstract要約: 本研究では, 高温高密度物質領域における水素の状態の方程式を計算するための, 深い変動自由エネルギーの枠組みを開発する。 この方法は3つの深部生成モデルを用いて有限温度での水素原子と電子の変動密度行列をパラメタライズする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.265845580597826
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We develop a deep variational free energy framework to compute the equation of state of hydrogen in the warm dense matter region. This method parameterizes the variational density matrix of hydrogen nuclei and electrons at finite temperature using three deep generative models: a normalizing flow model that represents the Boltzmann distribution of the classical nuclei, an autoregressive transformer that models the distribution of electrons in excited states, and a permutational equivariant flow model that constructs backflow coordinates for electrons in Hartree-Fock orbitals. By jointly optimizing the three neural networks to minimize the variational free energy, we obtain the equation of state and related thermodynamic properties of dense hydrogen. We compare our results with other theoretical and experimental results on the deuterium Hugoniot curve, aiming to resolve existing discrepancies. The calculated results provide a valuable benchmark for deuterium in the warm dense matter region.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 高温高密度物質領域における水素の状態の方程式を計算するための, 深い変動自由エネルギーの枠組みを開発する。 この方法は、3つの深い生成モデルを用いて、水素原子と電子の有限温度での変動密度行列をパラメータ化する:古典核のボルツマン分布を表す正規化フローモデル、励起状態における電子の分布をモデル化する自己回帰変換器、ハーツリー・フォック軌道における電子の逆流座標を構成する置換同変フローモデル。 変動自由エネルギーを最小化するために3つのニューラルネットワークを共同最適化することにより、高密度水素の状態方程式と関連する熱力学特性を得る。 この結果と重水素ヒューゴニオット曲線の他の理論的および実験的結果を比較し,既存の相違を解消することを目的とした。 計算結果から, 高温高密度物質領域における重水素の定量評価値が得られた。

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