ประสิทธิภาพสูงในการตรวจสอบระบบที่มีการโต้ตอบระยะไกล ซึ่งก่อนหน้านี้ผู้เชี่ยวชาญมักจะงงงวย ระบบเหล่านี้อาจเป็นก๊าซหรือแม้แต่วัสดุที่เป็นของแข็ง เช่น แม่เหล็ก ซึ่งอะตอมมีปฏิสัมพันธ์ไม่เพียงแต่กับเพื่อนบ้านเท่านั้น แต่ยังอยู่ไกลออกไปอีกด้วย กระบวนการสุ่มนี้ตั้งชื่อตามคาสิโนมอนติคาร์โล สร้างสถานะของระบบแบบสุ่มซึ่งสามารถกำหนดคุณสมบัติที่ต้องการของระบบได้
ด้วยวิธีนี้ การจำลองแบบมอนติคาร์โลให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับฟิสิกส์ของการเปลี่ยนเฟส นักวิจัยได้พัฒนาอัลกอริธึมใหม่ที่สามารถทำการจำลองเหล่านี้ได้ภายในเวลาไม่กี่วัน ซึ่งอาจต้องใช้เวลานานหลายศตวรรษโดยใช้วิธีการแบบเดิมรีวิวทางกายภาพ X. ระบบทางกายภาพจะอยู่ในสภาวะสมดุลเมื่อคุณสมบัติระดับมหภาคของมัน เช่น ความดันหรืออุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา กระบวนการไม่สมดุลเกิดขึ้นเมื่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมผลักระบบออกจากสมดุล จากนั้นระบบจะแสวงหาสภาวะสมดุลใหม่ กระบวนการเหล่านี้กลายเป็นจุดสนใจของนักฟิสิกส์สถิติทั่วโลกมากขึ้นเรื่อยๆ ในขณะที่การศึกษาจำนวนมากได้วิเคราะห์แง่มุมต่างๆ ของกระบวนการที่ไม่สมดุลสำหรับระบบที่มีอันตรกิริยาระยะสั้น เราเพิ่งเริ่มเข้าใจบทบาทของอันตรกิริยาระยะยาว