可扩展的多温度自由能采样方法用于经典伊辛自旋态的研究

《Journal of Chemical Theory and Computation》：Scalable Multitemperature Free Energy Sampling of Classical Ising Spin States

提出离散流匹配模型，适用于Ising模型等离散系统，单模型可高效采样宽温范围自由能表面，训练成本低且可扩展至晶格材料化学键自由度，代码开源。

　　

生成模型在采样具有连续变量的材料系统（如原子结构）方面取得了显著进展。然而，它们在处理离散变量（如原子类型或自旋状态）方面的应用仍有待进一步探索。在这项工作中，我们提出了一种离散流匹配模型，该模型专为具有离散相空间坐标的系统设计（例如伊辛模型或晶格上的多组分系统）。这种方法使得单个模型能够在广泛的温度范围内采样自由能表面，并且训练开销极小；此外，该模型的生成能力可扩展到比训练集中更大的晶格尺寸。我们在二维伊辛模型上展示了这种方法的有效性和可靠性。这些结果凸显了流匹配技术在离散系统中进行低成本、可扩展自由能采样方面的潜力，并为晶体材料中的“炼金术自由度”（alchemical degrees of freedom）提供了有前景的扩展方向。为此工作开发的代码库可在以下链接公开获取：https://github.com/tuoping/alchemicalFES。