sim-1mr+.hpp

   1 #ifndef SIM_HPP
   2 #define SIM_HPP
   3
   4 #include <gsl/gsl_rng.h>
   5 #include <complex>
   6 #include <math.h>
   7
   8 #include "latlib/neigh.h"
   9
  10 class sim : public o815::sim {
  11 public:
  12   struct siteconf {
  13     complex<double> phi;
  14   };
  15   sim(o815 *_O815);
  16   siteconf* conf;
  17   unsigned int LSIZE2;
  18   double M;
  19   double m;
  20   neigh *nb;
  21
  22 private:
  23   void _makeSweep();
  24   void _newParas();
  25   gsl_rng* rangsl;
  26   void updatePhi (const int& x);
  27   void updatePhi_angle_relax (const int& x, const complex<double>& V);
  28   void updatePhi_angle_rand (const int& x, const complex<double>& V);
  29   void updatePhi_r (const int& x, const complex<double>& V);
  30 };
  31
  32
  33
  34 sim::sim(o815 *_O815) : o815::sim( _O815,
  35                                    sizeof(siteconf)*
  36                                    (_O815->comargs.lsize[0]*_O815->comargs.lsize[1]) ) {
  37   conf = (siteconf*)confMem;
  38
  39   rangsl = gsl_rng_alloc(gsl_rng_ranlxs0);
  40   gsl_rng_set(rangsl, time(NULL));
  41
  42   LSIZE2 = _O815->comargs.lsize[0] * _O815->comargs.lsize[1];
  43
  44   nb = new neigh(2, _O815->comargs.lsize[0], _O815->comargs.lsize[1]);
  45 }
  46
  47 void sim::updatePhi_r (const int& x, const complex<double>& V)
  48 {
  49   const double r = exp( - M * norm(conf[x].phi)
  50                         - 1./M * norm(V)
  51                         + 2 * real( conf[x].phi * conj(V) ) );
  52
  53   conf[x].phi = sqrt(std::log( 1./(1-r) )) / sqrt(M)
  54     * polar( 1.0, arg(conf[x].phi) )
  55     + V / M;
  56 }
  57
  58 void sim::updatePhi_angle_relax (const int& x, const complex<double>& V)
  59 {
  60   const double V2diff = pow(real(V), 2) - pow(imag(V), 2);
  61   const double Vprod = real(V)*imag(V);
  62   conf[x].phi = complex<double> ( + real(conf[x].phi) * V2diff + 2 * imag(conf[x].phi) * Vprod,
  63                                   - imag(conf[x].phi) * V2diff + 2 * real(conf[x].phi) * Vprod ) / norm(V);
  64 }
  65
  66 void sim::updatePhi_angle_rand (const int& x, const complex<double>& V)
  67 {
  68   conf[x].phi = polar( abs(conf[x].phi), gsl_rng_uniform(rangsl) * 2*M_PI );
  69 }
  70
  71 void sim::updatePhi (const int& x)
  72 {
  73   complex<double> V=0;
  74
  75   for (int nu=0; nu<4; nu++)
  76     V += conf[ (*nb)[x*4+nu] ].phi;
  77
  78   updatePhi_r(x,V);
  79
  80   if ( gsl_rng_uniform(rangsl) < 0.5 )
  81     updatePhi_angle_relax(x,V);
  82   else
  83     updatePhi_angle_rand(x,V);
  84 }
  85
  86 void sim::_makeSweep() {
  87   for (int ichecker=0; ichecker<2; ichecker++)
  88     for (int it=0; it<O815->comargs.lsize[0]; it++)
  89       for (int iy=(it+ichecker)%2; iy<O815->comargs.lsize[1]; iy+=2)
  90         updatePhi( it*O815->comargs.lsize[1] + iy );
  91 }
  92
  93 void sim::_newParas() {
  94   m = (*O815->paraQ)["mass"];
  95   M = pow( (*O815->paraQ)["mass"], 2 ) + 4;
  96   *log << "SIM: Resetting fields." << endl << flush;
  97
  98   for (int ix=0; ix<LSIZE2; ix++)
  99     conf[ix].phi = 1;
 100 }
 101
 102 #endif