Davida Ceperleya

Davida M. Ceperleya
Urodzić się	( 1949-01-01 ) 1 stycznia 1949
Narodowość	amerykański
Tytuł	Profesor fizyki
Nagrody	Członek Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego Członek Amerykańskiej Akademii Sztuki i Nauki Wybrany członkiem Narodowej Akademii Nauk Medal im. Eugene'a Feenberga Nagroda Aneesur Rahman
Wykształcenie
Edukacja	Licencjat, Fizyka i matematyka (1971) Doktorat, Fizyka teoretyczna (1976)
Alma Mater	Uniwersytet Michigan Cornell University
Doradca doktorski	Geoffrey Chester Malvin Kalos
Inni doradcy	Joel Lebowitz Berni Olcha John Bardeen Anthony Leggett
Praca akademicka
Instytucje	Uniwersytet Illinois
Główne zainteresowania	Kwantowe Monte Carlo

David Matthew Ceperley (ur. 1949) jest fizykiem teoretycznym na wydziale fizyki Uniwersytetu Illinois Urbana-Champaign lub UIUC. Jest światowym ekspertem w dziedzinie kwantowych Monte Carlo , metody obliczeniowej powszechnie uznawanej za dostarczającą dokładnych wyników ilościowych dla problemów wielociałowych opisanych przez mechanikę kwantową.

Życie, edukacja i kariera

Ceperley urodził się w Charleston w Zachodniej Wirginii w USA w 1949 roku i tam uczęszczał do George Washington High School. Był studentem Atlantic College w Walii w Wielkiej Brytanii, uzyskał tytuł licencjata z fizyki i matematyki na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor w 1971 r. oraz doktorat z fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Cornell w 1976 r. Jego doradcami byli Geoffrey Chester z Cornell University i Malvina Kalosa z Courant Institute na New York University . Odbywał staże podoktoranckie w Orsay we Francji, na Uniwersytecie Nowojorskim i Uniwersytecie Rutgers , gdzie pracował z Joelem Lebowitzem nad symulacją polimerów. Był pracownikiem naukowym w National Resource for Computational Chemistry w Lawrence Berkeley National Laboratory i Lawrence Livermore National Laboratory od 1978 do 1987. Od 1987 jest profesorem na University of Illinois Urbana-Champaign i członkiem personelu w National Center for Supercomputing Applications od 1987 do 2012. W swoim rozwoju jako czołowy fizyk matematyczny i obliczeniowy Ceperley miał wielu uznanych mentorów, z których wielu było jego byłymi przełożonymi, takimi jak Geoffrey Chester, Malvin Kalos, Joel Lebowitz i Berni Alder . W UIUC był pod wpływem laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, Anthony'ego Leggetta i Johna Bardeena .

Ceperley był żonaty z Perine Davis (1950–2015); oni mają trójkę dzieci.

Główny wkład zawodowy

Metody Ceperleya sprawiły, że sformułowanie mechaniki kwantowej silnie oddziałujących układów wielocząstkowych z całką po trajektorii stało się precyzyjnym narzędziem do ilościowego wyjaśnienia właściwości elektronów w ciałach stałych, cieczach nadciekłych i innych złożonych układach kwantowych. Jego obliczenia, wraz z Bernim Alderem , równania stanu trójwymiarowego gazu elektronowego przy użyciu metody stochastycznej dostarczyły podstawowych i ostatecznych danych wejściowych do numerycznych zastosowań teorii funkcjonału gęstości w układach elektronowych. Ich wspólna publikacja jest jednym z najczęściej cytowanych artykułów w Physical Review Letters . Funkcjonał wymiany-korelacji Tanatara-Ceperleya jest używany do dwuwymiarowego gazu elektronowego.

Ceperley nie tylko zastosował dokładne odwzorowanie nadciekłego 4He Feynmana na klasyczne polimery pierścieniowe, ale także stworzył algorytmy, dzięki którym całkowanie ścieżek stało się precyzyjnym narzędziem obliczeniowym do porównywania teorii z eksperymentem. Metoda ta umożliwiła wyjaśnienie nadciekłości pod względem liczby uzwojeń i ujawnienie głębokiego związku między nadciekłością a kondensacją Bosego-Einsteina . Wyprowadził dokładne wyrażenie na rozszczepienia tunelowe w złożonych układach i obliczając wymianę w kryształach kwantowych, rozwiązał pochodzenie magnetyzmu w stałym 3He. Wprowadził metodę całki o ograniczonej ścieżce do traktowania statystyki Fermiego w wielociałowych układach kwantowych o skończonej temperaturze i zastosował tę metodę do normalnej cieczy 3He i wodoru w ekstremalnych warunkach, przewidując w ten sposób głównego Hugoniota sprężonego deuteru zgodnie z eksperymentami z falą uderzeniową .

Ceperley był pionierem nowatorskich metod stochastycznych obliczeń układów kwantowych: wariacyjne techniki Monte Carlo dla fermionów, przybliżenie węzłów stałych i metody uwalniania węzłów, wykorzystanie kroków Metropolisa do wymuszenia odwracalności w przybliżonych funkcjach Greena, rozwój próbkowania dyfuzyjnego Monte Metoda Carlo (DMC), która w dużej mierze zastąpiła inne metody, wykorzystanie warunków brzegowych uśrednionych przez skręcanie w celu zmniejszenia systematycznych błędów wielkości, rozszerzenie DMC na systemy ze złamaną symetrią odwrócenia czasu , metoda stałej fazy. Są to niezbędne składniki, aby metody były ilościowe i dokładne. przejście fazowe pierwszego rzędu w przejściu metal- izolator ciekłego wodoru .

Richard Martin i Ceperley rozpoczęli w 1989 r. coroczną serię warsztatów „Recent Developments in Electronic Structure Methods”. Ceperley był także organizatorem Letnich Szkół w Computational Materials Science. Filmy z wykładów Ceperleya na temat metod Quantum Monte Carlo można znaleźć na YouTube.

Wybrane wyróżnienia i nagrody

Pionierska praca Ceperleya nad rozwojem i zastosowaniem całkowej metody Monte Carlo dla kwantowych układów wielociałowych , takich jak nadciekły hel i wodór w ekstremalnych warunkach, została doceniona przez kilka organizacji, w tym Fellow of the American Physical Society (1992), Eugene Medal Feenberga za fizykę wielu ciał (1994), nagrodę Aneesur Rahman Prize for Computational Physics Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego (1998), członek Amerykańskiej Akademii Sztuki i Nauki (1999) oraz wybrany członek Narodowej Akademii Nauki (2005). Został profesorem założycielem inżynierii (2006), profesorem Centrum Studiów Zaawansowanych (2009) i Blue Waters (2014) na Uniwersytecie Illinois Urbana-Champaign. W 2016 roku otrzymał Berni Alder przyznawaną przez CECAM (Lozanna, Szwajcaria).

Linki zewnętrzne

• [1] Niedawny rozwój Warsztatu Struktur Elektronicznych
• [2] Wykłady Ceperleya na YouTube
• [3] Medal pamiątkowy Feenberga
• [4] Nagroda CECAM Berniego J. Aldera