Stochastic resetting in interacting particle systems: A review
本文综述了相互作用粒子系统中的随机重置研究，按全局与局部重置及粒子数量分类梳理了静态与动态行为，并简要涉及量子系统。
2023-06-21 cond-mat.stat-mech
Slow relaxation in long-range interacting systems with stochastic dynamics
准定态是在确定性哈密顿演化下，在某些长程相互作用系统中观察到的长寿命非平衡态。这些有趣的非玻尔兹曼状态随着时间的推移放松到平衡状态，随着系统大小的代数发散。为了测试这种现象的鲁棒性，非确定性的动力学过程，我们已经推广的范式模型表现出这样的行为，哈密顿平均场模型，包括能量守恒的随机过程。基于Boltzmann方程、标度方法和数值研究的分析表明，在长时间限制下，系统在不随系统大小代数发散的时间尺度上弛豫到平衡态.因此，准平稳性只发生在由随机过程的强度确定的时间上的交叉现象。
2010-07-27 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of interacting degrees of freedom: Fluctuation theorems for detached path probabilities
具有相互作用自由度的系统在随机热力学中起着重要的作用。我们的目标是使用的概念分离的路径概率和分离的熵产生的二分马尔可夫过程，并阐述了一系列的特殊情况下，包括测量反馈系统，传感器和隐马尔可夫模型。对于这些特殊的情况下，我们表明，涉及分离熵产生的波动定理恢复已知的结果已经分别获得了。此外，我们表明，分离熵产生的波动关系可以用于隐马尔可夫模型产生的数据的模型选择。我们讨论了以前的方法，包括那些使用信息流或学习率来量化一个子系统对其他的影响。总之，我们提出了一个完整的框架，找到耦合系统的波动关系。
2017-10-16 cond-mat.stat-mech
Reversible stochastic pump currents in interacting nanoscale conductors
我认为，几何相位，负责可逆泵电流在经典的随机动力学，可以观察到实验与电子设置，类似于最近报道的[物理评论快报。96，076605（2006）]和[Nature Physics 3，243 - 247（2007）]。
2007-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Finite Size Fluctuations in Interacting Particle Systems
涨落甚至可以在平均场水平上支配相互作用粒子系统的命运。这通过一个含有大量但有限数量粒子的三组分循环捕获反应来证明，其中最终粒子数N_f与系统尺寸N成幂律关系，N_f ~ ln N.随着粒子数量的减少，统计波动变得很重要，这是造成这种行为的原因。这种现象是一个广泛的相互作用的粒子系统，特别是包括多物种湮灭过程的基础。
2003-12-19 cond-mat.stat-mech
Effects of Randomness on Power Law Tails in Multiplicatively Interacting Stochastic Processes
从理论上研究了多重相互作用随机过程中随机性对非整数幂律尾的影响。一般来说，随机性会导致尾指数和过程增长率的下降。显式计算进行了两个例子：均匀分布和两个峰值系统。当裸生长速率低且耦合弱时，表现出显著的影响。需要强调的是，即使是增长率的标志也可以从正增长变为负增长。
2003-12-15 cond-mat.stat-mech q-fin.ST
Current of interacting particles inside a channel of exponential cavities: Application of a modified Fick--Jacobs equation
Fick-Jacobs方程因其在非相互作用粒子在狭窄通道中的扩散和输运中的应用而得到广泛的研究。我们还知道，这个方程的一个修正版本可以用来描述粒子通过硬核势相互作用的同一系统。在这项工作中，我们提出了一个系统，可以精确地解决使用Fick-Jacobs方程。沿通道的粒子浓度分布$n$，电流，$J$，和迁移率，$μ$，作为一个功能的外力的粒子的确切结果进行对比与非相互作用的粒子的蒙特卡罗模拟结果。对于相互作用粒子，由修正的Fick-Jacobs方程得到的$n$、$J$和$μ$的行为与考虑硬核相互作用的数值模拟结果一致.更重要的是，对于相互作用的粒子，修改后的Fick-Jacobs方程给出了比非相互作用的精确结果更准确的电流差结果（当力施加在相反的方向上时）。
2016-03-18 cond-mat.stat-mech
Very large stochastic resonance gains in finite sets of interacting identical subsystems driven by subthreshold rectangular pulses
研究了由有限个相互作用的子单元组成的复杂噪声系统中的非线性随机共振现象。我们发现，非常大的SR增益获得亚阈值驱动力的频率远大于在简单的一维系统中观察到的值。这些影响是用简单的考虑来解释的。
2007-05-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of all-to-all interacting many-body systems
我们提供了一个随机的热力学描述跨尺度的$N$相同的单位与所有的相互作用，被驱动远离平衡不同的水库和外力。我们开始在微观水平与泊松率描述多体状态之间的转换。然后，我们确定了一个精确的粗粒化导致系统职业之间的泊松转换的介观描述。我们继续研究宏观波动的马丁-Siggia-Rose形式主义和大偏差理论。在宏观极限（$N \to \infty$），我们推导出精确的非线性（平均场）速率方程描述最可能的职业的确定性动力学。我们确定的尺度的热力学和动力学，确保热力学的一致性（包括详细的波动定理）在微观，介观和宏观尺度。概念上的不同性质的香农熵（和随之而来的随机热力学）在不同的尺度也概述。宏观波动是在一个非平衡伊辛模型中半解析地计算的。我们的工作为研究非平衡相变热力学提供了一个强有力的框架。
2020-05-08 cond-mat.stat-mech
Collective behavior of interacting self-propelled particles
我们讨论生物启发，固有的非平衡自推进粒子模型，其中粒子与他们的邻居通过选择在每个时间步的本地平均运动方向相互作用。我们总结了一些大规模的模拟和理论方法的问题的结果。
2006-11-29 cond-mat.stat-mech
Occupation time statistics of a gas of interacting diffusing particles
扩散粒子在空间的某一区域内所花费的时间称为占据时间或停留时间。最近，非相互作用粒子系综的联合占据时间统计是用单粒子统计来处理的。本文采用宏观涨落理论（MacroscopicFluctuationTheory，MFT）研究了多个\emph{interacting}粒子的占据时间统计。我们发现，相互作用可以显着改变统计，在某些模型中，甚至会导致奇异的大偏差函数描述这些统计。这种奇异性可以解释为一个动态的相变。我们还指出了一个密切的关系之间的MFT描述的非相互作用粒子的占据时间统计和2级大偏差形式主义，它描述了一个单一的粒子的占据时间统计。
2019-04-07 cond-mat.stat-mech
Microscopic structure of travelling wave solutions in a class of stochastic interacting particle systems
本文得到了三类具有开边界的随机一维非平衡格点模型的精确行波解。这些解决方案描述的扩散运动和微观结构的冲击在部分不对称的排斥过程与开放的边界，（ii）的格点Fisher波在反应扩散系统，和（iii）的畴壁在非平衡Glauber-Kawasaki动力学与磁化电流。对于这些系统中的每一个，我们定义了一个微观冲击的位置，并计算精确的跳跃率的行波的过渡率的微观模型。在稳定状态下，行波偏置的反转标志着一阶非平衡相变，类似于一阶转变动力学的Zel'dovich理论。具有$n$激波的排斥过程的平稳分布可以用矩阵乘积态的$n$维表示来描述。
2003-07-28 cond-mat.stat-mech
On the effect of heterogeneity in stochastic interacting-particle systems
我们研究由异质单元组成的随机粒子系统。我们介绍了一个一般的框架，适合分析研究这种系统，并将其应用到两个特定的模型，在经济和流行病学的利益。我们表明，粒子的异质性可以增强或减少集体波动取决于系统，它是可能的，以推断的程度和形式的异质性分布在系统中，通过测量只有全球变量和它们的波动。
2013-02-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic model for the dynamics of interacting Brownian particles
利用介观非平衡态热力学方法，构造了相互作用布朗粒子系统的单粒子和双粒子Fokker-Planck方程。利用这些方程，我们导出了相应的平衡方程。我们得到的热通量和压力张量，使一个描述的动能和势能交换的粒子与热浴的表达式。通过动量平衡，我们分析特别是扩散制度，以获得集体扩散系数的流体动力学和有效力作用在布朗粒子。
2001-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming in a lattice model of stochastically interacting agents with a field of view
本文研究带视野的随机相互作用智能体晶格模型，发现局部密度依赖的随机性导致低密度下的一阶堵塞相变，且临界密度强烈依赖于视野性质。
2016-12-14 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Stochastic Cutoff Method for Long-Range Interacting Systems
提出了一种新的计算长程相互作用系统的Monte-Carlo方法。该方法是在满足细致平衡条件下，随机消除相互作用。当$N$ -粒子系统的成对相互作用$V_{ij}$随距离减小为$r_{ij}^{-α}$时，每一个蒙特卡罗步骤的计算时间对于$α\ge d$为${\cal O}(N)$，对于$α< d$为${\cal O}(N^{2-α/d})$，其中$d$是空间维度。我们将该方法应用到一个二维磁偶极系统。该方法使我们能够以合理的计算时间处理一个巨大的$256^2$自旋系统，并再现了源自长程偶极相互作用的循环顺序。
2007-12-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Milling and meandering: Flocking dynamics of stochastically interacting agents with a field of view
我们引入了一个随机代理为基础的模型，自推进粒子的群集动力学表现出速度对齐与邻居在他们的视野内的相互作用。模型动力学的随机性纯粹来自相互作用水平的不确定性。尽管没有吸引力，这个模型产生了一系列的紧急模式，表现出长期的空间凝聚力。为了进一步了解所产生的模式的动力学性质，我们研究了系统的行为，使用的算法，确定空间上不同的集群的羊群，并计算其相应的角动量。我们的研究结果表明，视场的选择是至关重要的，在确定由此产生的突发动力学的随机相互作用粒子。
2018-10-20 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Stochastic pump of interacting particles
我们考虑布朗粒子的过阻尼运动，通过粒子排斥相互作用，在一个随时间和空间变化的外部潜力。我们表明，周期性的潜力，保持特定的位置依赖的相位关系产生时间平均的粒子定向电流。我们得到的晶格版本的模型，使用最近开发的微扰方法的分析结果。许多有趣的功能，如粒子-空穴对称性，电流反转与密度的变化，和系统的大小依赖性的电流。我们提出了可能的实验来测试我们的预测。
2010-12-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Stochastic Dynamics of the Multi-State Voter Model over a Network based on Interacting Cliques and Zealot Candidates
在一类由非重叠集团组成的复杂网络上研究了多状态选民模型的随机动力学，每个集团都有一个政治候选人，并通过Erdens-Rényi链路与其他成员相互作用.该模型的数值模拟解释的一个特设的平均场论，专门调整，以解决间/内集团的相互作用。在热力学极限的适当定义下（在增加网络大小的同时，代理的平均度保持固定），该模型被发现显示了由Alberto和Castellano发现的经验标度（Phys Rev Lett 99（13）：138701，2007），而选票分布大致类似于在巴西选举中观察到的。
2014-05-09 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Universal long-time behavior of stochastically driven interacting quantum systems
非平衡态物理学中最重要的概念之一是弛豫。在经典临界点附近，弛豫时间可以发散，并导致弛豫动力学的普适幂律; Hohenberg和Halperin已经阐明了动态普适类的新兴分类。本文系统地研究了随机驱动相互作用量子系统中的长时间弛豫动力学。我们发现，即使随机力将不可避免地驱动系统进入一个无特征的无限温度状态，接近稳定状态的方式可以是高度非平凡的，并表现出丰富的普遍动力学行为之间的相互作用所确定的随机驱动和量子多体效应。我们调查的动力学普适类，包括不同类型的扰动。本文还研究了局部无界Hilbert空间中哈密顿量的加热动力学。
2016-11-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Cellular structure in system of interacting particles
给出了相互作用粒子系统胞状结构形成的一般描述.粒子之间的相互作用大概是很好理解的，其中的相变可以在粒子分辨率的尺度上进行研究。给出了胶体粒子悬浮体系、液晶体系和重力体系中可能的胞状结构的分析结果。我们已经表明，细胞结构的形成可以发生在系统中的相互作用的粒子的温度和粒子浓度的现实值。
2008-02-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ornstein-Uhlenbeck limit for the velocity process of an $N$-particle system interacting stochastically
研究了具有随机相互作用的$N$ -粒子系统.相互作用由布朗噪声项驱动，并施加总能量守恒。在速度空间中，系统的演化是在$(3N-1)$维球体上的扩散，球体的半径由总能量固定。在$N\rightarrow\infty$极限，有限数量的速度分量独立地发展，并根据一个Ornstein-Uhlenbeck过程。
2013-08-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Stochastic theory of lineshape broadening in quasielastic He atom scattering with interacting adsorbates
本文用相互作用单吸附质近似描述了相互作用吸附质的活化表面扩散，并将其应用于He原子准弹性散射实验中Na原子在Cu（001）表面的扩散，覆盖率达20%。这种近似基本上由求解具有两个噪声源和摩擦的标准朗之万方程组成：高斯白噪声占与衬底的摩擦，以及白散粒噪声，其特征在于由模拟吸附物-吸附物碰撞的碰撞摩擦。在200和300 K两个表面温度下，准弹性峰的展宽与实验数据符合得很好。
2008-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic Thermodynamics of Non-reciprocally Interacting Particles and Fields
Saarland University（萨尔兰大学）
针对非互易相互作用系统，通过系统粗粒化推导宏观熵产生精确表达式，识别四种耗散贡献，并导出昂萨格非互易关系、涨落-响应关系等，适用于活性物质和化学反应网络。
2026-06-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Tagged particles and size-biased dynamics in mean-field interacting particle systems
University of Augsburg（奥格斯堡大学）
本文研究了均场相互作用粒子系统中标记粒子与尺寸偏向动力学之间的联系，揭示了在均场极限下占据数演化为非线性马尔可夫过程的机制。
2024-11-13 cond-mat.stat-mech math.PR
First-principles quantum simulations of many-mode open interacting Bose gases using stochastic gauge methods
从第一性原理出发，模拟了多模相互作用玻色气体（1D、2D、3D）。该模型使用二次量子化的哈密顿量，包含两粒子相互作用（可能是范围内的）、外部势以及与环境的相互作用，没有进一步的近似。模拟是一组随机方程，在许多实现的极限下，这些方程恰好对应于完整的量子演化。这些是使用随机规范方法（在这里导出），正P相空间表示的扩展。调查的系统是：1）在显著的两体碰撞快速出现之后（例如，在进入费什巴赫共振之后），均匀的1D和2D玻色气体中的空间相关的动力学。2)两个平均原子数为15万的玻色-爱因斯坦凝聚体碰撞过程中散射原子模的受激玻色增强动力学。3)囚禁玻色子的动力学，其中陷阱的大小与粒子间势的范围是同一数量级的。4)各种温度和碰撞强度下均匀一维玻色气体的巨正则热力学。计算的观测量包括1 - 3阶空间关联函数（包括有限分离）和动量分布。导出了随机规范方法，并详细研究了它在相互作用玻色气体中的应用。它被发现在许多条件下，以提高模拟的有效性，并能够克服不稳定性和边界项问题。此外，条件下，非常广义的相空间representations可以用来获得听话的多体模拟进行了分析。
2005-07-01 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Stochastic quantization of interacting classical particles system
从一个由迹形熵控制的多体经典系统出发，在随机量子化图象中，导出了一族非线性、非厄米的薛定谔方程，在平均场近似下，描述了一个相互作用粒子的量子系统.的主要物理观测量的时间演化分析的Escherichfest方程的装置表明，在一般情况下，这个家庭的方程考虑到耗散和阻尼效应，由于系统与背景的相互作用。我们探索的存在下的稳定状态的孤子，描述保守的解决方案。结果是专门的情况下，由玻尔兹曼-吉布斯熵的系统。
2007-03-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Stochastic analysis of chemical reactions in multi-component interacting systems at criticality
本文研究第二 Schlögl 自催化反应中相互作用诱导相分离与动力学分岔汇合形成的双临界点，通过随机主方程和平均场最小模型精确求得粒子数涨落标度指数从 3/2 变为 12/7，为多组分相互作用系统中化学反应涨落分析提供了通用方法。
2023-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Canonical Bose gas simulations with stochastic gauges
本文介绍了一种模拟相互作用玻色气体巨正则系综的方法。结果产生了许多温度的平均能量加权随机路径，每个对应的耦合Gross-Pitaevskii方程与相位噪声的解决方案。所使用的随机规范方法依赖于非对角相干态展开，从而考虑到所有的量子关联。作为例子，计算了一维玻色气体相互作用的二阶空间关联函数和动量分布。
2004-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Weakly interacting Bose-Einstein condensate with stochastic resetting
Raman Research Institute（拉曼研究所）
本研究在Gross-Pitaevskii框架下，通过随机重置驱动弱排斥玻色-爱因斯坦凝聚体至非平衡稳态，解析得到密度、边缘及计数统计，揭示了内禀排斥与动态涌现关联的共存。
2026-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Analogue Stochastic Gravity in Strongly-Interacting Bose-Einstein Condensates
在运动的超流中传播的集体模已知满足弯曲时空中的波动方程，其度规由底层的超流确定。我们使用Keldysh技术在弯曲的时空发展量子几何理论的波动在超流体流体动力学。该理论依赖于朗道和哈拉特尼科夫的双流体描述的“量子化”概括，其中超流分量被视为耦合到正常分量的准经典场-集体模式/声子代表量子浴。这涉及的问题在流体力学极限的“量子摩擦”问题的Caldeira-Leggett型。通过积分出的声子，我们推导出随机朗之万方程描述之间的耦合超流组件和声子。这些方程具有欧拉方程的形式，其中附加源项通过声子的波动应力-能量张量表示。从概念上讲，这个结果类似于随机引力理论中出现的随机爱因斯坦方程。我们制定的波动耗散定理在这个几何语言，并讨论可能的物理后果，这一理论。
2018-04-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech gr-qc
Supersymmetry and Models for Two Kinds of Interacting Particles
我们表明，Calogero-Sutherland模型的相互作用粒子有一个自然的超对称扩展。对于构造，我们使用出现在某些超空间中的雅可比行列式。一些由此产生的哈密顿量有一个直接的物理解释，作为两种相互作用粒子的模型。一个模型可以用来描述在准一维半导体的上下能带中的相互作用电子，另一个模型对应于被限制在两个不同空间方向上的两种粒子，其相互作用涉及张量力。
2004-08-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quasielastic He atom scattering from surfaces: A stochastic description of the dynamics of interacting adsorbates
研究金属表面上粒子的扩散和低频振动运动是极其重要的，它提供了关于吸附物-基底和基底-基底相互作用的性质的有价值的信息。特别是，在扩散峰中观察到的实验加宽，随着覆盖率的增加，通常被解释为通过广泛的分子动力学计算的Langevin框架内的吸附物之间的偶极-偶极样的相互作用。在这里，我们提出了一种替代的方式来解释这种扩大通过一个纯粹的随机描述，即相互作用的单吸附近似，其中考虑两个噪声源：（1）高斯白噪声占表面摩擦和温度，和（2）白散粒噪声取代吸附之间的相互作用势。标准Langevin数值模拟的平面和波纹表面（与一个可分离的潜力）说明了Na原子在Cu（100）表面上的动力学相当好地符合从简单的模型（自由粒子和非谐振子）的解析表达式时，假设高斯近似。对于受抑平移模式峰值也预期类似的加宽。
2007-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech quant-ph
Emergent quantum correlations and collective behavior in non-interacting quantum systems subject to stochastic resetting
我们研究了非相互作用自旋系统的动力学，在随机重置的存在下，经历相干拉比振荡。我们发现，重置一般诱导长程量子和经典相关的紧急耗散动力学和非平衡定态。此外，对于有条件的复位协议的情况下-在系统被重新初始化到一个状态依赖于先前的测量结果-我们表明，在热力学极限，自旋系统可以具有集体行为，这导致在一个现象让人想起发生在非平衡相变。所讨论的重置协议可以在量子模拟器和量子设备上实现，这些量子模拟器和量子设备允许快速测量和读出宏观可观测量，例如磁化强度。我们的方法不需要控制相干相互作用，因此可能会突出一个简单而强大的创建量子相关性和集体非平衡态的路线，在量子增强计量和传感的潜在应用。
2022-02-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum stochastic equation for test particle interacting with dilute Bose gas
利用随机极限方法研究了测试粒子与稀玻色气体相互作用系统的长时间量子动力学。任意形状因子和任意的情况下，不一定平衡，准自由低密度态的玻色气体被认为是。从微观动力学出发，我们在低密度极限下导出了演化算符的量子白噪声方程。该方程等价于由强度为$S-1$的量子泊松过程驱动的量子随机方程，其中$S$是单粒子$S$矩阵。我们的方法的新颖之处在于，方程是直接推导出的，而不使用Fock-antiFock（或Gel'fand-Naimark-Segal）表示。我们的方法的优点是简单的推导的限制方程和代数的主字段和伊藤表不依赖于玻色气体的初始状态。引入了因果状态的概念。我们构建主字段（白噪声和数字运营商）描述的动力学在低密度极限，并证明了时间（因果）的字段运营商的收敛到主字段的因果状态的收敛。
2004-01-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Integrable multispecies totally asymmetric stochastic interacting particle systems with homogeneous rates
本文研究具有均匀速率的排斥相互作用一维随机粒子系统，将 28 种两物种 Yang-Baxter 可积规则中的 7 种推广到任意物种数，并发现含参数的新可积模型，同时为另外 8 种情形提出替代推广方案。
2025-09-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Resilience for stochastic systems interacting via a quasi-degenerate network
研究了网络支撑下的随机反应扩散模型。在网络的每个补丁中，两个物种被假定为按照非正常反应方案相互作用。当相互作用单元在有向线性晶格上复制时，噪声通过自洽过程被放大，我们追溯到嵌入支持的退化谱。当系统必然探索一个准退化网络时，同样的现象也成立。在这种情况下，控制物种扩散的拉普拉斯算子的本征值在复平面的有限部分上累积。网络越大，放大作用越明显。超过一个临界网络大小，一个被认为是确定性稳定的系统，因此有弹性，可能会变得不稳定，产生看似规则的集中量模式。因此，非正态和准退化网络可能会放大固有的随机性，从而有助于改变通过传统的确定性方法量化的弹性感知。
2019-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.PS
Interacting Stochastic Process and Renormalization Theory
研究了一个具有自相互作用的随机过程作为量子场论的模型。考虑一个相互作用为x^{（α）}（t）^4的Ornstein-Uhlenbeck随机过程x（t），其中$α$表示分数阶导数.使用Bogoliubov的R-操作，我们调查紫外发散的各种参数$α$。这种一维模型在$α=3/4$情形下的紫外性质与$ϕ^4_4$理论中的紫外性质相似，但有额外的反项。证明了该模型是双回路可重整化的。对于$5/8\leq α< 3/4$，模型有有限个发散的费曼图。在$α=2/3$的情况下，该模型类似于$ϕ^4_3$理论。如果是$0 \leq α< 5/8$，则模型根本没有紫外发散。最后，如果是$α> 3/4$，则模型不可重正化。该模型可用于量子场论和相变理论中紫外发散的非微扰研究。
2000-08-22 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
