自由エネルギー摂動法
自由エネルギー摂動(じゆうエネルギーせつどう、英: free energy perturbation、略称: FEP)法は、分子動力学あるいはメトロポリス・モンテカルロシミュレーションから自由エネルギーを計算するために計算化学において用いられる統計力学に基づいた手法である。FEP法は1954年にRobert W. Zwanzigによって発表された。FEP法によれば、状態 A から状態 B に向かう自由エネルギー差は「Zwanzig 方程式」として知られる以下の方程式から得られる。
Δ F ( A → B ) = F B − F A = − k B T ln  ⟨ exp  ( − E B − E A k B T ) ⟩ A {\displaystyle \Delta F(\mathrm {A} \rightarrow \mathrm {B} )=F_{\mathrm {B} }-F_{\mathrm {A} }=-k_{\mathrm {B} }T\ln \left\langle \exp \left(-{\frac {E_{\mathrm {B} }-E_{\mathrm {A} }}{k_{\mathrm {B} }T}}\right)\right\rangle _{\mathrm {A} }}