PME计算静电相互作用

关于计算静电相互作用，我们首先需要明白他的原理是就是库伦作用

r表示的是两个电荷之间的距离，r²我可以知道他衰弱的比较慢，当r=1以及当r=10时，此时才衰变到1/100，所以衰变的较慢，这个不想范德华作用都是12次方，6次方或者10次方，5次方的衰变。

由于在计算MD时，我们会考虑周期性边界，所以意味着原子会无限重复，所以计算静电相互作用能时

基于这个公式进行计算，我们会很难进行收敛

如果直接进行截断进行处理，截断的不好要不就慢，要不就精度不够，所以为了更好的进行计算，所以采用PME的方法进行处理静电相互作用，当然这个不是必须采用的，如粗粒化用的是反应场，而不是PME方法，所以使用时需要注意自己的目的需求。

PME方法的通俗讲解：用“分而治之”的策略进行处理，拆分为“局部精确计算”和“全局快速近似”两部分。

实空间进行处理精确的计算，不好计算的用FFT处理倒空间进行计算，所以区分实空间与倒空间的区域需要进行设置截断半径进行处理

处理完会再做一次修正的误差进行弥补

可以理解为

假设你需要在短时间内打扫一个布满灰尘的大房间：

实空间处理（局部精确）

你手持抹布，仔细擦拭眼前1米内的桌面、地板（类似PME中的截断半径rcut，如1.2 nm）。

这部分灰尘颗粒大、分布密集，必须手动精确清理（对应实空间的短程静电作用，直接计算原子对之间的库仑力）。

傅里叶空间处理（全局快速）

远处角落和天花板有大量细小灰尘，手动清理效率太低。你启动吸尘器，通过网格化吸附（类似PME在三维网格上分配电荷）。

吸尘器的网格覆盖整个房间，通过快速振动模式（对应快速傅里叶变换FFT）一次性清理所有网格区域的灰尘（全局长程静电力的近似计算）。

修正误差（能量补偿）

检查是否有漏网之灰，用小型扫帚补扫（PME中的能量修正项，消除实空间和傅里叶空间计算的重叠误差）。