分子動力学法ステップ・バイ・ステップ その1 - Qiita

はじめに 古典分子動力学法(Molecular Dynamics Method, MD)は多くの優れた実装があり、もはやゼロから手で書く時代ではないかもしれない。でも、アプリケーションをブラックボックスとして使うのは危険だし、自分が使う手法くらい、一度はフルに自分で書いてみる経験をしておくのも悪くないと思う。 というわけで、MDをゼロから書いてみる。目標は、カットオフのあるLennard-Jones (LJ)ポテンシャルのMDにおいて、アルゴリズムでの高速化を一通り実装すること。具体的には、 ポテンシャルはLJのみ 原子は一種類のみ 系は三次元 シミュレーションボックスは立方体 周期的境界条件 といったMDを組む。実装する高速化アルゴリズムは メッシュによるO(N)隣接粒子探索 Bookkeeping法による相互作用粒子リストの使い回し 相互作用相手でのソート 程度にとどめ、原則としてチュ