熱力学的積分法
したがって、状態AとBとの間の自由エネルギー差の変化は、カップリングパラメータ λ {\displaystyle \lambda } 上でのポテンシャルエネルギーのアンサンブル平均導関数の積分から計算することができる。実際のところは、これはポテンシャルエネルギー関数 U ( λ ) {\displaystyle U(\lambda )} を定義し、一連の λ {\displaystyle \lambda } 値における平均配置のアンサンブルをサンプリングし、個々の λ {\displaystyle \lambda } 値において λ {\displaystyle \lambda } に関する U ( λ ) {\displaystyle U(\lambda )} のアンサンブル平均導関数を計算し、最後にアンサンブル平均導関数上の積分を計算することによって行われる。
アンブレラサンプリング法は関連した自由エネルギー計算手法である。アンブレラサンプリング法はポテンシャルエネルギーにバイアスを加える。無限に強いバイアスの限界においては、これは熱力学的積分法と等価である。