Competition between Multiple Totally Asymmetric Simple Exclusion Processes for a Finite Pool of Resources
利用蒙特卡罗模拟和畴壁理论,我们讨论了几个完全不对称的简单排斥过程(TASEP)耦合到一个有限的粒子库中的效应。这个简单的模型模拟了在有限资源存在下的定向生物运输过程,例如由有限的核糖体池限制的蛋白质合成。如果所有的TASEP具有相等的长度,我们发现的行为是类似于一个单一的TASEP耦合到一个有限的池。对于具有不同长度的链的更一般的情况,出现了几个未预料到的新机制。广义畴壁理论捕捉我们的研究结果与模拟结果吻合良好。
2009-08-28 cond-mat.stat-mech
Feedback and Fluctuations in a Totally Asymmetric Simple Exclusion Process with Finite Resources
我们重新审视了一个完全不对称的简单排斥过程(TASEP)与开放的边界和粒子总数的全局约束[亚当斯,等。等人,2008 J. Stat.机械P06009]。在这个模型中,粒子进入晶格的速率取决于水库中可用的数量。因此,晶格上的总占用反馈到其填充过程中。虽然一个简单的畴壁理论提供了相当不错的预测蒙特卡罗模拟结果的某些数量,它没有考虑到这种反馈的波动。我们概括了以前的研究,并发现了显着改善的预测,例如,晶格上的密度分布,并提供了一个更好的理解的现象“冲击局部化。"
2008-12-09 cond-mat.stat-mech
Totally asymmetric exclusion process with long-range hopping
用蒙特卡罗模拟和畴壁方法研究了一维完全非对称排斥过程(TASEP)的推广问题,其中粒子以$p_l\sim 1/l^{σ+1}$的概率向前跳跃$l$格点.对于$σ>1$,恢复了标准的TASEP相图,但当$1<σ<2$时,在过渡线附近的密度分布显示出新的特征。在一级相变线处,畴壁局域化,并观察到相分离。在最大电流阶段,曲线具有与$σ$相关的指数的代数衰减。在$σ\leq 1$制度,其中的过渡被发现是不存在的,在连续平均场近似的分析结果推导出的限制$σ=-1$。
2006-10-18 cond-mat.stat-mech
Weakly coupled, antiparallel, totally asymmetric simple exclusion processes
我们研究了一个由两个平行的完全不对称的开放边界的简单排斥过程组成的系统,其中粒子在两个通道中以相反的方向移动,并被允许以与系统长度成反比的速率跳到另一个通道。定态密度分布的确定和模型的相图构造在流体动力学的限制,通过求解微分方程描述的系统的稳定状态,分析为零的总电流和数值为非零的总电流。该系统拥有一个本地化的冲击的密度分布在其中一个车道,类似的排斥过程中赋予非保守动力学的散装阶段。此外,系统经历了一个不连续的相变,相干运动的离域冲击出现在两个车道和全球密度的波动描述了一个无偏随机行走。这种现象类似于在完全不对称的简单排斥过程的共存线处观察到的相共存,然而,由于通道之间的相互作用,密度分布被变形,并且在不对称的通道变化的情况下,冲击的运动被限制在有限的域中。
2007-08-16 cond-mat.stat-mech
Time-headway distribution for periodic totally asymmetric exclusion process with various updates
考虑具有周期边界的完全非对称排斥过程(TASEP)作为交通流模型。大L近似的稳态是用于推导的时间车头时距分布(一个重要的微观特征的交通流)的模型与广义更新(genTASEP),向前和向后顺序表示。通常使用的更新,完全并行和定期向前和向后顺序,分析的特殊情况下的genTASEP。结果表明,只有在这些情况下,时间车头时距分布是由流量决定的,而不管密度。与交通数据的定性比较表明,具有后向顺序和吸引相互作用的genTASEP表现出与真实交通样本相似的时间车头时距分布特性。
2016-01-08 cond-mat.stat-mech
Autocorrelations in the totally asymmetric simple exclusion process and Nagel-Schreckenberg model
我们通过蒙特卡罗模拟研究了Nagel-Schreckenberg模型在长度为L的有限系统上的动力学行为,该系统具有开边界条件和并行更新。我们发现,在高密度和低密度制度的自相关函数的系统密度的行为像1- |t| /tau与有限的支持[-tau,tau]。这与平衡系统通常的指数衰减相反。此外,我们的结果表明,事实上tau=L/c,在最大速度为1的特殊情况下(对应于完全不对称的简单排斥过程),我们可以确定的输入,输出和跳跃率的确切依赖。我们还强调,参数τ对应于集成的自相关时间,这在量化这些模型的蒙特卡罗模拟中的统计误差中起着根本性的作用。
2010-07-07 cond-mat.stat-mech
Dynamical Transition in the Open-boundary Totally Asymmetric Exclusion Process
我们重新审视完全不对称的简单排斥过程与开放边界(TASEP),专注于最近发现的de Gier和Essler的模型有一个动态的转变沿非平凡线的相图。这条线既不符合TASEP的稳态性质的任何变化,也不符合畴壁理论预测的相应线。我们提供的数值证据表明,TASEP确实有一个动态过渡沿德吉尔-埃斯勒线,发现最令人信服的证据是从密度矩阵重整化组(DMRG)计算。相比之下,我们发现,动力学过渡是很难看到直接蒙特卡罗模拟的TASEP。此外,我们讨论一般情况下,承认静态和动态相行为之间的区别。
2010-11-18 cond-mat.stat-mech
Fractional Exclusion Statistics as an Occupancy Process
我们展示了描述分数排除统计(FES)作为一个整体和\textit{local}排除约束的占用过程的可能性。更具体地说,使用组合身份,我们表明,FES可以被视为“球在盒子里”模型与适当的权重的一组占用配置(仅表示由分区的粒子总数)。因此,导出了广义泡利原理的以下精确陈述:对于具有扩展参数\mbox{$g=q/r$}的FES的$N$ -粒子系统($q$和$r$是互质整数,使得$0 < q \leq r$),(1)~当$q\neq 1$和(2)~时,状态的允许占用数小于或等于$r-q+1$和\emph{not}到$1/g$。如果由至少两个粒子占据的状态的数目小于或等于$(N-1)/r$($N \equiv 1 \mod r$),则全局占据形状是容许的。这些计数规则允许根据参数$g$和大小$N$区分无限多个FES系统族。
2019-05-15 cond-mat.stat-mech math.CO
Generalized Exclusion Processes: Transport Coefficients
研究了一类以最大占有率为参数的广义排它过程$k\geq 1$.对于这些过程的对称最近邻跳跃,我们计算的扩散系数,并表明它是独立的空间维度。在$k=1$(简单对称排斥过程)和$k=\infty$(非相互作用对称随机游动)的极端情况下,扩散系数是常数;对于$2\leq k<\infty$,扩散系数取决于密度和最大占有率$k$。我们还研究了标记粒子的演化。它表现出扩散行为,其特征在于由我们探测数值的自扩散系数。
2014-11-09 cond-mat.stat-mech
Totally Asymmetric Exclusion Process with Hierarchical Long-Range Connections
研究了一维固定长程连接格子上的非平衡粒子输运模型--完全非对称排斥过程。这个模型打破了在普通一维晶格上观察到的粒子-空穴对称性,并导致了一个令人惊讶的简单相图,没有最大电流相。数值模拟的模型与开放的边界条件揭示了一些动态功能,并建议可能的应用。
2009-05-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Determinantal Representation of the Time-Dependent Stationary Correlation Function for the Totally Asymmetric Simple Exclusion Model
非平衡低维物理的基本模型--所谓的完全非对称排斥过程与$SU_q(2)$量子代数的“结晶极限”($q\to\infty$)有关。利用量子逆散射方法,得到了一维晶格上周期边界条件下完全非对称简单排斥过程的含时定态关联函数的精确表达式.
2009-04-23 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Two-Channel Totally Asymmetric Simple Exclusion Processes
研究了完全不对称的简单排它过程,该过程由两个耦合的平行格链组成,其中粒子以硬核排它相互作用,沿通道运动,并在通道之间运动。在通道间强耦合的限制下,通过将系统映射到一个有效的单通道完全非对称排斥模型,精确计算了粒子流、密度分布和相图.对于中间耦合,一个简单的近似理论,精确地描述了两个相应的平行站点的垂直集群中的粒子动力学,忽略了不同的垂直集群之间的相关性,开发。结果发现,类似于单通道完全不对称简单排斥过程的情况下,有三个定态相,虽然相边界和定态性质强烈依赖于通道间耦合。一个广泛的计算机蒙特卡罗模拟完全支持的理论预测。
2004-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Synchronisation of kinks in the two-lane totally asymmetric simple exclusion process with open boundary conditions
研究了具有开边界的完全非对称简单排斥过程的双通道模型中扭结的运动。我们分析研究的运动的扭结的去耦近似。在解耦近似方面,我们发现扭结的位置变得同步,虽然车道之间的粒子数量的差异保持非零时,车道变化的速率是不对称的。通过蒙特卡罗模拟证实了这一结果对小非对称情形的有效性。
2005-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Steady-State Properties of a Totally Asymmetric Exclusion Process with Periodic Structure
我们制定和分析的稳态行为的完全不对称的简单排斥过程(TASEPs),包含周期性变化的运动速率。在我们的模型中,大多数站点的粒子以$p_1$的速率向右跳跃,而占据周期性排列的站点集合的粒子以$p_2$的速率向右移动。一些近似的平均场方法被用来研究稳态电流和堆积密度的这个模型。虽然没有找到精确的解决方案,平均场的方法提供的结果,显示出良好的协议与来自广泛的蒙特卡罗模拟的数据。
2003-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Renyi entropy of the totally asymmetric exclusion process
Renyi熵是香农熵的推广,它对概率分布的细节很敏感。我们目前的结果Renyi熵的完全不对称排斥过程(TASEP)。我们计算明确的熵,从而配置概率的平方求和,使用矩阵乘积形式主义映射的问题,涉及一个六个方向的晶格行走在上四分之一平面。我们推导出整个相图的母函数,使用一个固执的核方法。这给出了TASEP的所有阶段中的Renyi熵和校正的主导行为。领先的行为是由伯努利措施的结果,我们猜想,这适用于所有的Renyi熵。在最大电流相位内,对领先行为的校正在系统大小上是对数的。最后,我们评论了平衡系统的一个特殊性质,即雷尼熵的不连续性源于相变,我们称之为二次跃迁。我们发现没有这样的二次过渡,这个非平衡系统,支持的概念,这些是特定的平衡情况下。
2017-09-28 cond-mat.stat-mech
Chain decay and rates disorder in the totally asymmetric simple exclusion process
针对有限寿命、速率无序的TASEP,本文提出用非线性代数方程高效求解平均场稳态,并借助小系统精确解逐步纳入相关性,结果与蒙特卡洛模拟高度吻合。
2023-09-30 cond-mat.stat-mech
Connected Operators for the Totally Asymmetric Exclusion Process
我们充分阐明了结构的层次结构的连接运营商,交换与马尔可夫矩阵的完全不对称排斥过程(TASEP)。我们证明了连接运营商的组合公式,是在以前的工作中所描述的。我们的推导是纯代数的,并依赖于在TASEP涉及的本地跳转运营商所产生的代数。关键词:非平衡统计力学,ASEP,精确结果,代数贝特安。
2007-04-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Determinant solution for the Totally Asymmetric Exclusion Process with parallel update
我们考虑离散时间中具有并行更新的完全非对称排除过程。通过构造一个适当的演化算子变换,我们将问题归结为Bethe算子可解的问题。得到了无限一维格点主方程的非定常解的行列式形式。使用修改后的组合治疗的Bethe anastomosis,我们给出了一个替代的推导所得到的行列式表达式。
2006-07-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Algebraic Bethe ansatz for the totally asymmetric simple exclusion process with boundaries
研究了一维完全非对称的简单排它过程,其中两个库在一个边界上也具有逸度。用最近提出的研究非对角边界自旋链的改进的代数Bethe方法计算了相应的Markov矩阵的特征向量和特征值。在这种情况下,我们提供了这种方法的证明。
2015-02-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Theoretical Investigation of Totally Asymmetric Exclusion Processes on Lattices with Junctions
完全不对称的简单排斥过程的晶格与结,其中粒子相互作用的硬核排斥和平行的晶格分支,在结结合成一个单一的晶格段上移动,进行了研究。一个简单的近似理论,治疗结的位置周围的平均场的方式的相关性,是为了计算固定的粒子电流,密度分布和相图。它示出,有三个可能的固定相取决于每个晶格分支的状态。在一阶相界,密度相关性是很重要的,一个修改后的唯象畴壁理论,占相关性,介绍。广泛的Monte Carlo计算机模拟进行调查的系统,它被发现,他们是在极好的协议与理论预测。
2005-05-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of junctional correlations in the totally asymmetric simple exclusion process on random regular networks
本文研究了封闭有向随机规则网络上的完全非对称简单排斥过程,这是一个简单的由结点耦合的一维链段中的主动输运模型。通过对平均场理论和详细的数值分析,发现结处的关联导致了两个显著偏离忽略这些关联的简单平均场理论:(1)相共存的粒子密度范围变窄;(2)即使在最大电流相之外,密度分布也会以指数$1/2$代数衰减。我们发现,这些异常是由于网络连接形成的有效的慢键。
2014-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spectrum of the totally asymmetric simple exclusion process on a periodic lattice - bulk eigenvalues
本文研究了一维周期L格点上的完全非对称简单排斥过程。利用Bethe矩阵,我们导出了在热力学极限下其生成元特征值的参数公式。这允许研究在复平面中界定光谱边缘的曲线。本征态的泛函积分导致在光谱的大部分本征值的密度的表达式。密度随接近特征值0的指数2/5而消失。
2013-10-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Simple Exclusion Processes with Local Resetting
我们研究了具有局部重置的对称和完全非对称简单排斥过程在一维周期边界条件下的定态,采用了在热力学极限下精确的平均场近似和动力学蒙特卡罗模拟.在这两种情况下,我们发现,在热力学极限的模型表现出三种不同的制度,这取决于如何重置率与系统的大小规模。该模型的完全不对称版本具有特别丰富的行为,特别是在中间复位制度中,其中复位率随着系统大小的倒数而消失,表现出4个不同的阶段,包括相分离。
2020-12-20 cond-mat.stat-mech
Disordered Totally Asymmetric Simple Exclusion Process: Exact Results
研究了猝灭空间无序对具有空间无序跳跃率的完全不对称简单排斥过程的载流定态的影响。找到了该模型一维稳态权重和电流的精确解析表达式。我们演示了如何利用这些解决方案来研究分析系统的精确对称性。特别地,我们证明了当所有允许的粒子跳跃的方向被反转时,稳态电流的大小是左不变的。或者等价地,我们证明了对于任何给定的填充和无序配置,粒子-空穴变换是一个精确的对称性,使稳态电流不变。最近Tripathy & Burma(预印本cond-mat/9711302)在数值模拟中证明了这种非平凡的对称性。
1998-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Mean field approaches to the totally asymmetric exclusion process with quenched disorder and large particles
生物系统中的蛋白质合成过程类似于一维驱动的格子气,其中粒子(核糖体)具有空间范围,覆盖多于一个晶格位点。现实的,不均匀的基因序列导致粒子跳跃率的淬火无序。我们用几种平均场方法研究了大粒子和淬火无序的完全非对称排斥过程,并与蒙特卡罗模拟结果进行了比较。从文献中得到的平均场方程被认为是合理有效的描述这个系统。发展了一种快速计算粒子流的数值方法。平均场方法扩展到包括两个点之间的相关性相邻的网站。两点的结果被发现匹配蒙特卡罗模拟更密切。
2004-03-19 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Exact Spectral Gaps of the Asymmetric Exclusion Process with Open Boundaries
我们推导出描述具有最一般开边界条件的部分不对称排它过程的转移矩阵的完整谱的Bethe ansatz方程。通过详细分析这些方程的情况下,完全不对称和对称的扩散,我们计算的频谱间隙,其特征在于在大的时间平稳的方法的有限尺寸标度。在完全不对称的情况下,我们观察到边界引起的大规模,扩散和KPZ标度制度之间的交叉。我们进一步研究了更高的激发,并证明了在大的时间振荡行为的情况下的“共存线”,分离大规模的低密度和高密度相。在最大电流阶段,KPZ标度$t\propto L^{-3/2}$上存在振荡。与完全不对称排斥过程相比,在不考虑边界参数的情况下,最大电流相的谱隙和振荡频率具有不同的数值.我们讨论了一个可能的解释,我们的结果在一个有效的畴壁理论。
2006-11-21 cond-mat.stat-mech
Current fluctuations for the totally asymmetric simple exclusion process
TASEP的时间积分电流具有$t^{1/3}$阶的非高斯波动。最近发现的连接到随机矩阵和Painlevé II黎曼-希尔伯特问题提供了一种技术,通过该技术,我们获得的概率分布的电流波动,特别是它们对初始条件的依赖,和固定的两点函数。一些开放的问题进行了解释。
2001-05-29 cond-mat.stat-mech math.PR
Long time asymptotics of the totally asymmetric simple exclusion process
研究了环上完全非对称简单排斥过程的弛豫动力学的长时间渐近性。用代数Bethe方法计算局部电流的渐近振幅,发现从阶跃和交替初始条件开始的弛豫时间由Markov矩阵的不同特征值决定。在这两种情况下,领先的渐近振幅相对于网站的总数的标度指数被发现是-1。我们还研究了空性形成概率等关联函数的渐近性。
2012-09-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The totally asymmetric exclusion process with generalized update
考虑离散时间中具有广义更新规则的完全非对称排斥过程。我们引入一个控制参数到粒子之间的相互作用。参数的两个特定值对应于已知的并行和顺序更新。在它的整个取值范围内,相互作用从排斥到吸引。在后一种情况下,粒子流表现出明显的干扰趋势,这对于已知的更新来说不是典型的。我们用Bethe方法求解了无限晶格上$N$粒子的主方程。在任意初始条件下,得到了闭行列式形式的非定常解。
2012-03-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Current fluctuations for totally asymmetric exclusion on the relaxation scale
在时间为$T\sim L^{3/2}$的弛豫区研究了具有$L$位的一维完全非对称排斥过程的电流涨落。利用Bethe方法,在热力学极限$L\to\infty$下,精确地计算了具有特殊初态和终态条件的演化周期系统的涨落概率分布的Fourier变换.发现它等于耦合常数等于重新标度时间$T/L^{3/2}$的线性势中标量场的离散实现的总和。
2015-01-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The totally asymmetric exclusion process with extended objects, a model for protein synthesis
生物系统中的蛋白质合成过程类似于一维驱动的格子气,其中粒子具有空间范围,覆盖多于一个晶格位点。我们扩大了研究完全不对称排斥过程(TASEP),其中粒子通常覆盖一个单一的晶格网站,包括扩展对象的情况下。对于一个均匀的封闭系统,可以求出精确解。我们通过两种方法来分析一致开放系统。首先,一个连续极限产生一个修改后的扩散方程的颗粒密度分布。第二,基于畴壁理论的极值原理准确地预测了相图和各相中的电流。最后,我们简要地考虑了一个非均匀的开放系统与淬火无序的粒子跳跃率的近似方法,并比较这些方法与蒙特卡罗模拟。
2003-09-16 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Spectrum of the totally asymmetric simple exclusion process on a periodic lattice -- first excited states
本文研究了周期格点$L$上完全不对称简单排斥过程的谱。第一本征态具有实部标度为$L^{-3/2}$的本征值,对于具有有限粒子密度的大$L$。Bethe分析表明,这些本征态的特征在于四个有限的正半整数集,或等效的两个整数分区。每个相应的特征值被发现是等于在其鞍点的值由四个集合索引的函数。我们推导的大$L$渐近依赖于一个版本的欧拉-麦克劳林公式与平方根奇异的两端的总和范围。
2014-08-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Determinant solution for the Totally Asymmetric Exclusion Process with parallel update II. Ring geometry
利用Bethe不等式,我们得到了环上具有平行更新的完全非对称排斥过程的含时转移概率的行列式表达式。基于Cauchy留数定理的多维类比,发展了Bethe方程根的求和方法,构造了恒等算子的分解,从而计算了演化算子的矩阵元及其幂.代表性的结果在一个无限系列的形式阐明连接到其他结果获得的环几何。作为一个副产品,我们还获得了粒子配置的联合概率分布和粒子的总行程的生成函数。
2007-09-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Asymptotics for the norm of Bethe eigenstates in the periodic totally asymmetric exclusion process
研究了$L$格点环上完全非对称简单排斥过程的Bethe本征态的归一化问题,在大的$L$极限下,有限密度的粒子,对于所有在KPZ时标$T\sim L^{3/2}$上弛豫到定态的本征态.在这种制度下,归一化被发现基本上等于一个标量自由场的行动的指数。大的$L$的渐近性得到使用欧拉-麦克劳林公式的求和段,矩形和三角形,与各种奇异的边界处的总和范围。
2015-03-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Family of Commuting Operators for the Totally Asymmetric Exclusion Process
利用Bethe Answer技巧研究了完全非对称排它过程的代数结构。从局部跳跃算子生成的代数的性质,我们明确地构造了与马尔可夫算子交换的算子(称为广义哈密顿算子)的层次结构。转移矩阵,这是这些运营商的生成函数,示出代表一个离散的马尔可夫过程与长程跳跃。我们给出了一个一般的组合公式的连接汉密尔顿通过采取的转移矩阵的对数。这个公式是证明使用符号计算程序的前十个连接的运营商。关键词:ASEP,代数贝特安。PAC编号:02.30.Ik,02.50。r,75.10. Pq.
2007-06-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Signal optimization in urban transport: A totally asymmetric simple exclusion process with traffic lights
我们考虑具有依赖于时间的缺陷键的环上的排除过程,在该过程中,希望率周期性地在0和1之间切换。该系统模拟城市交通中的主要道路,与垂直街道相交。我们探讨了系统的基本属性,特别是依赖于信号的参数,以及系统的大小和车辆密度的车辆流量。我们调查各种类型的空间分布的车辆密度,并显示存在的冲击剖面。我们还测量了交通灯后的等待时间,并研究了它与交通流量的关系。
2017-03-06 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
Effect of self-deflection on a totally asymmetric simple exclusion process with functions of site-assignments
本研究提出了一个完全不对称的简单排除过程的模型,在一个单一的通道通道与功能的网站分配沿坑巷。系统模型试图通过随机选择坑道中的一个空站点并将其保留给粒子,以一定的概率将新粒子插入到最左边的站点。此后,粒子被引导在其行进期间仅在该位点处停止一次。最近,该系统被确定为显示自偏转效应,其中站点使用分布自发地偏向最左边的站点,并且当站点使用分布稍微偏向最右边的站点时,吞吐量变得最大,而不是精确的均匀分布。我们的精确分析描述了这种偏转效应,并显示出良好的协议与模拟。
2017-11-22 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
Totally asymmetric exclusion process with site-wise dynamic disorder
我们提出了一个扩展的完全不对称的简单排斥过程(TASEP)中,粒子跳跃沿晶格可以被阻挡的障碍物,动态附加/脱离晶格网站。该模型可以看作是具有逐点动态无序的TASEP。我们考虑两个版本的缺陷动力学:(i)缺陷可以绑定到任何网站,无论粒子的占领,(ii)缺陷只绑定到网站不被粒子(粒子障碍排除)。在情况(i)中,在电流和粒子密度之间存在对称的抛物线状关系,如在标准TASEP中。情况(ii)导致缓慢的缺陷动态的偏斜关系。我们还表明,缺陷的存在下诱导粒子聚类,尽管系统的平移不变性。对于开放的边界相同的三个阶段作为标准的TASEP观察,虽然相位边界的位置是由障碍物的存在的影响。我们开发了一个简单的平均场论,捕捉模型的定量行为的周期性和开放的边界条件,并产生良好的估计电流密度的关系,平均集群大小和相边界。最后,我们讨论了该模型在基因转录生物过程中的应用。
2018-09-14 cond-mat.stat-mech nlin.CG
Multispecies totally asymmetric simple exclusion process with long-range swap
本文提出带长程交换的 mTASEP 模型,结合后推与前跳规则,证明两粒子可约性及 Yang-Baxter 方程,并给出转移概率的围道积分公式。
2025-08-31 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Exact Relaxation Dynamics in the Totally Asymmetric Simple Exclusion Process
在阶跃初始条件下,研究了环上一维完全非对称简单排斥过程的弛豫动力学。用Bethe近似方法分析了局域粒子密度和电流随时间的演化,考察了它们的全弛豫动力学。结果,我们观察到一些特殊的行为,如密度分布中出现的波纹和过量粒子流的存在。此外,通过对局域密度和电流的渐近振幅进行有限尺寸标度分析,我们发现它们的标度指数分别为-3/2和-1.
2012-03-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Non-self-averaging of current in a totally asymmetric simple exclusion process with quenched disorder
本文研究淬灭无序下TASEP的电流性质,基于更新理论推导最大电流精确结果,揭示其始终非自平均且涨落强于低高密度区域,并区别于单粒子动力学中的自平均转变。
2023-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The totally asymmetric simple exclusion process on networks
我们研究了复杂网络上的完全不对称简单排斥过程(TASEP),作为一个范例模型的运输受排斥体积的相互作用。建立在TASEP现象学的一个单一的部分,并借用随机网络的想法,我们研究的连接对运输的影响。特别是,我们认为,在顶点的拓扑结构中的无序的存在至关重要的修改网络的运输功能:不规则的网络涉及同质段,并有一个双峰分布的边缘密度,而经常网络的冲击占主导地位,导致单峰密度分布。提出的求解网络平均场输运的数值方法为研究大型网络上的TASEP提供了一个通用框架,并有望推广到其他输运过程。
2011-06-23 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph
Bethe Ansatz Solution of the Asymmetric Exclusion Process with Open Boundaries
我们推导出描述具有最一般开边界条件的部分不对称排它过程的转移矩阵的完整谱的Bethe ansatz方程。对于完全不对称的扩散,我们计算的频谱间隙,其特征在于在大的时间平稳的方法。我们观察到边界引起的交叉之间的大规模,扩散和KPZ标度制度。
2005-12-20 cond-mat.stat-mech
Large Deviation Function of the Partially Asymmetric Exclusion Process
将Derrida和Lebowitz最近得到的完全非对称排它过程的大偏差函数推广到标度极限下的部分非对称情形。不对称参数以简单的方式重新缩放缩放变量。同时得到了首阶的万有尺度函数和万有累积量比的有限修正。
1999-02-08 cond-mat.stat-mech
The Totally Asymmetric Simple Exclusion Process with Langmuir Kinetics
本文讨论了一维完全不对称简单排斥过程与朗缪尔动力学耦合得到的一类新的受驱动格子气。在这些动力学竞争的极限中,由此产生的晶格上的粒子的非保守流导致大但有限的系统的静止状态。我们观察到意想不到的特性,如局部边界(域壁),分离共存的低密度和高密度的粒子(相共存)的区域。一个丰富的相图,高,低密度相,两相和三相共存区和边界独立的"迈斯纳“phase. We合理化的平均场的方法在连续极限内的模拟得到的平均密度和电流剖面。随后的解析解用Lambert $W$ -函数表示。它允许充分描述的相图和提取不寻常的平均场指数,表征临界性能的畴壁。基于同样的方法,我们提供了一个本地化现象的解释。最后,我们阐明了超越平均场的现象,如畴壁的标度特性。
2004-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The totally asymmetric exclusion process on a ring: Exact relaxation dynamics and associated model of clustering transition
研究了具有固定粒子数的有限环上离散时间的完全非对称简单排它过程。对于周期性边界条件,定义了后向序序列更新的一个不变性版本。我们证明,这样定义的更新导致一个稳定的状态,所有可能的粒子配置具有相等的概率。使用传播子的精确解析表达式,我们找到了条件概率、平均速度和扩散常数在所有演化阶段的生成函数。导出了TASEP在任意尺寸和颗粒填充的圆环上的定常速度的精确和显式表达式。小系统向稳定状态的演变被清楚地证明。将母函数视为热力学系统的配分函数,研究其在复逸度平面上的零点。在足够长的时间内,零环的大小增加的模式提供了相关的二维晶格路径模型在低逸度到一个集群阶段的过渡的证据。
2005-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reservoir crowding in a totally asymmetric simple exclusion process with Langmuir Kinetics
我们研究了一个完全不对称的简单的排斥过程,配备了朗缪尔动力学的边界连接到一个共同的水库。系统中的粒子总数是守恒的,并由填充因子$μ$控制。此外,考虑了储层的拥挤,其调节颗粒从边界以及本体的进入和离开。在平均场近似的框架下,我们用Lambert-W函数表示密度分布,得到了$α-β$参数空间中的相图。此外,我们阐明了填充因子和Langmuir动力学方面的相图的变化。特别地,发现相图的拓扑在$μ=1$附近改变。此外,油藏拥挤和朗缪尔动力学之间的相互作用开发了一个新的功能,在来回转换的形式。通过大量的蒙特卡罗模拟验证了理论相界和密度分布。我们进行了蒙特卡罗模拟,以验证我们的理论研究结果。
2021-03-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Exact Solution of the Master Equation for the Asymmetric Exclusion Process
利用Bethe不等式,我们得到了一维无限格点上完全非对称排斥过程主方程的精确解。我们推导出条件概率P(x_1,.,x_N;t| y_1,.,y_N;0)在晶格位置x_1,.,x_N,初始占用y_1,.,y_N。
1997-01-06 cond-mat.stat-mech
Correlations and transport in exclusion processes with general finite memory
本文研究了具有一般有限记忆的随机游动体在$d$维超立方晶格上运动的关联和流体动力学描述。我们推导了漂移扩散方程,并确定了一个记忆依赖的临界密度。在临界密度以上,有效扩散系数随着颗粒向前移动的倾向而减小,在临界密度以下,有效扩散系数随着颗粒向前移动的倾向而增大。如果忽略相关性,临界密度正好是$1/2$。我们还得到了一个低密度近似的同时,不同的网站之间的相关性。我们进行模拟的一维系统与一步记忆,发现我们的解析推导和数值结果之间的良好协议。我们还考虑了以前未探索过的完全反持久粒子的特殊情况。通常,相关长度收敛到一个有限值。但在完全反持久粒子和密度$1/2$的特殊情况下,关联长度随时间发散。此外,将一个完全反持久粒子系统连接到外部粒子库会产生一个新现象:在几乎所有系统中,不管微观动力学的精确细节如何,当系统连接到库时,边缘处的粒子平均密度与库相同,遵循热力学第零定律。然而,在一个完全反持续系统中,边缘的密度总是高于水库中的密度。我们找到了一个定性的描述,这一现象,同意相当不错的数值。
2019-06-25 cond-mat.stat-mech
Exact Non-Stationary Probabilities in the Asymmetric Exclusion Process on a Ring
通过对Bethe不等式的几何处理,得到了环上完全非对称排斥过程的一个精确解。我们推导出一个明确的行列式表达式的非平稳条件概率$Prob(x_1,...,x_P;t|x_1^0,...,x_P^0;0)$的发现$P$粒子上的网站$x_1,...,x_P$在时间$t$,只要他们是在网站$x_1^0,...,x_P^0$在时间$t=0$。
2002-11-04 cond-mat.stat-mech
Occupancy correlations in the asymmetric simple inclusion process
非对称简单包含过程(ASIP)--单向传输的不可逆聚集的格子气模型--已被提出作为一个包含对应的非对称简单排除过程和作为一个批服务对应的串联杰克逊网络。到目前为止,模型的分析易处理性有限:虽然模型中的平均粒子密度很容易计算,但对其联合占有分布知之甚少。为了部分弥合这一差距,我们研究入住相关性的ASIP。我们对此问题采取分析方法,并推导出稳态占有向量的协方差矩阵的精确公式。我们验证了这个公式的有效性在小的ASIP系统,其中蒙特卡罗模拟可以提供可靠的估计,在合理的时间内的相关性,并进一步使用它来绘制一个全面的图片空间占用相关性在任意大小的ASIP系统。
2019-05-06 cond-mat.stat-mech
Steady-state properties of a totally asymmetric exclusion process with particles of arbitrary size
利用各种平均场近似和蒙特卡罗模拟计算了一维完全非对称排斥过程(TASEP)的稳态电流和密度,该过程中粒子阻塞了整数个($d$)晶格点. TASEP具有任意大小的颗粒,与mRNA翻译、沿着微管的囊泡运动和沿着DNA的蛋白质滑动等建模系统相关。我们推测,非平衡稳态性质分为低密度,高密度,最大电流相类似的标准($d=1$)TASEP。一个简单的平均场近似的稳态粒子电流和密度被发现是不准确的。然而,我们发现{ \it局部平衡}粒子分布来自一个离散的Tonks气体配分函数产生明显的准确电流的最大电流相位。对于边界限制相,平衡Tonks气体分布不能用于预测电流,相边界,或相变的顺序。然而,我们采用了一个精致的平均场的方法来找到明显的精确表达式的稳态电流,边界密度,和相图的$d\geq 1$ TASEP。进行了广泛的蒙特卡罗模拟来支持我们的分析平均场结果。
2002-11-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite-time fluctuations for the totally asymmetric exclusion process
研究了$L$周期格点上的一维完全非对称简单排斥过程(TASEP),它是描述经典硬核粒子同向跳跃的Markov过程.研究了含$N=L/2$粒子的半填充体系中,大$L$在时间尺度$t\sim L^{3/2}$上向非平衡稳态的弛豫过程.使用大的$L$渐近的Bethe anomaly公式的本征态,精确的表达式取决于重新标度的时间$t/L^{3/2}$得到的平均和两点函数的局部密度,并为简单的(固定,平坦和步骤)初始条件下的电流波动,与以前的结果为无穷大系统的固定大偏差。最后的公式有一个很好的解释,在一个功能的积分与标量场的作用在一个线性势。
2016-03-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The Braess Paradox in a network of totally asymmetric exclusion processes
我们研究了Braess提出的运输网络中的Braess悖论,该网络的边缘具有完全非对称排斥过程(TASEPs)。Braess悖论描述了一种违反直觉的情况,在这种情况下,向道路网络添加边缘会导致所有网络用户的旅行时间更长的用户最优。旅行时间的TASEPs是非线性的密度,和堵塞的状态可能会发生由于微观不相容原理,导致一个更现实的描述trafficlike运输的网络比以前研究的线性宏观数学模型。此外,随机动力学允许我们探索波动对网络性能的影响。我们观察到,对于低密度,增加的边缘导致较低的旅行时间。对于稍高的密度,布雷斯悖论发生在其经典意义上。在中等密度下,由于处于畴壁状态的链接,旅行时间的强烈波动主导了系统的行为。在高密度下,增加的链接导致更低的旅行时间。我们提出了一个相图,预测系统的状态取决于全球的密度和关键的路径长度比。
2016-12-23 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.soc-ph