David Matthew Ceperley (nacido en 1949) es físico teórico en el departamento de física de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign o UIUC. Es un experto mundial en el área de los cálculos Quantum Monte Carlo , un método de cálculo generalmente reconocido por proporcionar resultados cuantitativos precisos para problemas de muchos cuerpos descritos por la mecánica cuántica.
Ceperley nació en Charleston, Virginia Occidental, EE. UU., en 1949, y allí asistió a la escuela secundaria George Washington. Estudió en Atlantic College en Gales, Reino Unido, recibió una licenciatura en física y matemáticas de la Universidad de Michigan , Ann Arbor en 1971 y un doctorado en física teórica en la Universidad de Cornell en 1976. Sus asesores fueron Geoffrey Chester en la Universidad de Cornell y Malvin Kalos en el Instituto Courant de la Universidad de Nueva York . Tuvo citas postdoctorales en Orsay, Francia, la Universidad de Nueva York y la Universidad de Rutgers , donde trabajó con Joel Lebowitz.en la simulación de polímeros. Entre 1978 y 1987 formó parte del personal científico del National Resource for Computational Chemistry del Lawrence Berkeley National Laboratory y del Lawrence Livermore National Laboratory . Desde 1987, ha sido profesor en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y miembro del personal del National Center for Supercomputing Applications de 1987 a 2012. En su desarrollo como físico matemático y computacional líder, Ceperley tuvo varios mentores reconocidos, muchos de los cuales resultaron ser sus antiguos supervisores, como Geoffrey Chester, Malvin Kalos, Joel Lebowitz y Berni Alder . En la UIUC ha sido influenciado por los premios Nobel de físicaAnthony Leggett y John Bardeen .
Los métodos de Ceperley han convertido la formulación integral de trayectoria de la mecánica cuántica de sistemas de muchas partículas que interactúan fuertemente en una herramienta precisa para dilucidar cuantitativamente las propiedades de los electrones en sólidos, superfluidos y otros sistemas cuánticos complejos. Su cálculo, con Berni Alder , de la ecuación de estado del gas de electrones tridimensional usando un método estocástico [1] [2] ha proporcionado datos de entrada básicos y definitivos para aplicaciones numéricas de la teoría del funcional de densidad a sistemas de electrones. Su publicación conjunta es uno de los artículos más citados en Physical Review Letters . [ cita requerida ] El funcional de correlación de intercambio de Tanatar-Ceperley [3]se utiliza para el gas de electrones bidimensional.
Ceperley no solo aplicó el mapeo exacto de Feynman de 4He superfluido en polímeros de anillo clásicos, sino que también creó los algoritmos para hacer que la integración de caminos sea una herramienta de cálculo precisa para comparar la teoría con el experimento. Este método ha permitido dilucidar el superfluido en términos de número de devanados y revelar la profunda relación entre la superfluidez y la condensación de Bose-Einstein . [4] Derivó la expresión exacta para crear túneles en sistemas complejos y, calculando el intercambio en cristales cuánticos, resolvió el origen del magnetismo en el 3He sólido. [5] Introdujo el método integral de trayectoria restringida para tratar las estadísticas de Fermi en sistemas cuánticos de muchos cuerpos a temperatura finita [6]y aplicó este método al líquido 3He normal y al hidrógeno en condiciones extremas, prediciendo así el Hugoniot principal del deuterio comprimido [7] de acuerdo con experimentos de ondas de choque .