Enhanced Sampling of Configuration and Path Space in a Generalized Ensemble by Shooting Point Exchange

要約

多くの分子プロセスのコンピューター シミュレーションは、寿命の長い状態間のまれな遷移によって引き起こされる長い時間スケールによって複雑になります。
ここでは、このようなまれなイベントをシミュレートするための新しいアプローチを提案します。これは、遷移パスのサンプリングと構成空間の拡張された調査を組み合わせたものです。
この方法は、一般化されたアンサンブルに基づいて実行される、構成と軌道空間の間の交換移動に依存しています。
このスキームは、特に複数の遷移チャネルを持つシステムの場合、遷移経路サンプリング シミュレーションの効率を大幅に向上させ、ダイナミクスを歪めることなく分子プロセスの熱力学、速度論、および反応座標に関する情報を生成します。
この方法は、KPTP テトラペプチドのプロリンの異性化を使用して説明されています。

要約(オリジナル)

The computer simulation of many molecular processes is complicated by long time scales caused by rare transitions between long-lived states. Here, we propose a new approach to simulate such rare events, which combines transition path sampling with enhanced exploration of configuration space. The method relies on exchange moves between configuration and trajectory space, carried out based on a generalized ensemble. This scheme substantially enhances the efficiency of the transition path sampling simulations, particularly for systems with multiple transition channels, and yields information on thermodynamics, kinetics and reaction coordinates of molecular processes without distorting their dynamics. The method is illustrated using the isomerization of proline in the KPTP tetrapeptide.

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