Algorithms and Computations - Département de Physique de l'Ecole Normale supérieure

Les atouts de la formation Programme, cours et calendrier M1 ICFP 2023-2024 Emploi du temps 2023-2024 Liste des cours Stages Programme, cours et calendrier M1 ICFP 2022-2023 Emploi du temps 2022-2023 Liste des cours Stages Programme, cours et calendrier M2 ICFP 2023-2024 Premier semestre Deuxième semestre CORRESPONDANTS PARCOURS MATIERE CONDENSEE CORRESPONDANTS PARCOURS SOFT MATTER AND BIOLOGICAL PHYSICS CORRESPONDANTS PARCOURS PHYSIQUE QUANTIQUE CORRESPONDANTS PARCOURS PHYSIQUE THEORIQUE Suggestions for course compositions depending on your interests "Physics Now" Seminars 2019/2020 "Physics Now" Seminars 2020/2021 "Physics Now" Seminars 2021/2022 "Physics Now" Seminars 2023/2024 "Physics Now" Seminars 2022/2023 Stages Calendar 2023-2024 Programme, cours et calendrier M2 ICFP 2022-2023 Premier semestre Deuxième semestre CORRESPONDANTS PARCOURS MATIERE CONDENSEE CORRESPONDANTS PARCOURS SOFT MATTER AND BIOLOGICAL PHYSICS CORRESPONDANTS PARCOURS PHYSIQUE QUANTIQUE CORRESPONDANTS PARCOURS PHYSIQUE THEORIQUE Suggestions for course compositions depending on your interests "Physics Now" Seminars 2019/2020 "Physics Now" Seminars 2020/2021 "Physics Now" Seminars 2021/2022 "Physics Now" Seminars 2022/2023 Stages Calendar 2022-2023 Critères d’admission Candidatures en ligne Information pour les étudiants Information pour les étudiants internationaux Droits d’inscription et bourses Insertion professionnelle Intranet Master Archives Erreur ( A supprimer) Programme, cours et calendrier M1 ICFP 2021-2022 Programme, cours et calendrier M1 ICFP 2022-2023 Programme, cours et calendrier M2 ICFP 2021-2022 Programme, cours et calendrier M2 ICFP 2020-2021 Programme, cours et calendrier M2 ICFP 2019-2020 Archives 2015-2016 Archives 2016-2017 Archives 2017-2018 Archives 2018-2019 Archives 2019-2020 Archives 2020-2021

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Tél : 01 44 32 35 60
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Faculty : Ludovic Berthier
Tutor : Michel Ferrero
ECTS : 6
Teaching language : English

Examination : Homeworks and written exam.

Each week there will be 2 hours of lectures followed 2 hours of TD.

Description

Computational physics plays a central role in all fields of physics, from classical statistical physics, soft matter problems, and hard-condensed matter. Our goal is to cover the very basic concepts underlying computer simulations in classical and quantum problems, and connect these ideas to relevant contemporary research problems in various fields of physics. In the TD’s you will also learn how to set, perform and analyse simple computer simulations by yourself. We will use Python, but no previous knowledge of this programming language is needed.

1) Introduction to computational physics
Brief history and examples

2) Monte Carlo methods
Markov chains, Metropolis algorithm
Statistical analysis of errors

3) Monte Carlo simulations of Ising models
Application to Ising models and non-equilibrium phenomena

4) Monte Carlo simulations for off-latice models
Some interesting details : Forces, neighbors, hard spheres
Application to classical fluids

5) Molecular Dynamics
Equations of motion, statistical ensembles

6) Complex and disordered systems
Interesting problems and solutions : simulated annealing, parallel tempering

7) Complex situations
Umbrella sampling, reweighting and phase transitions studies

8) Matrix diagonalisation in quantum physics
Lanczos or Density Matrix Renormalisation Group for quantum spin systems

9) Path integral approach to quantum problems
Quantum particles in arbitrary potentials

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