Memory and Kovacs effects in the parking-lot model: an approximate statistical-mechanical treatment
停车场模型提供了一个定性的描述颗粒压实现象的主要特点。我们在这里推导出这个模型的近似动力学方程，方程是基于一个$2-$参数推广的物理力学形式主义首先提出的爱德华兹和同事。我们表明，历史依赖的影响，如记忆和Kovacs效应，捕获这种方法。
2003-10-30 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanical derivation of the second law of thermodynamics
在宏观（量子或经典）哈密顿系统中，我们证明了热力学第二定律的最小功原理和熵增加定律的形式下，假设初始状态由一般平衡分布描述。因此，一旦我们接受了平衡统计力学，第二定律就是逻辑上的必然。
2000-12-19 cond-mat.stat-mech
Statistical-mechanical theory of ultrasonic absorption in molecular liquids
我们目前的结果的理论描述的超声波现象的分子液体。特别是，我们对显微镜的发展感兴趣，即，物理力学框架能够解释液体中过量超声吸收的长期难题。典型地，液体中的超声波可以通过施加具有对应于超声波的角频率的周期性交替的外部压力来产生。如果由这种过程引入的扰动很弱，则可以使用线性响应理论对其进行物理力学处理。我们把液体作为一个系统的相互作用的网站，使所有的响应/后效功能，以及能量耗散和广义（波矢量和频率相关）的超声吸收系数，得到熟悉的网站网站静态和时间关联函数，如静态结构因子或中间散射功能。为了表示站点中间散射函数，我们指的是站点站点的记忆方程的模式耦合近似的一阶记忆内核，而平衡性质，如站点站点静态结构因子，直接和总关联函数推导出分子液体的积分方程理论称为RISM或其推广之一。所有的形式主义是在一个一般的方式措辞，因此，所获得的结果预计工作的任意类型的分子液体，包括简单的，离子的，极性和非极性液体。
2006-12-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanical Theory of a Closed Oscillating Universe
基于牛顿定律在哈密顿动力学中的重新表述，结合统计力学，我们建立了一个支持闭合振荡宇宙假设的统计力学理论.我们发现，宇宙作为一个整体的行为可以表示为一个自由熵振荡器的寿命是非均匀的，从而意味着时间是短或长根据宇宙本身的状态通过其熵。我们的结论是，时间减少到宇宙的熵产生，而非零熵产生意味着局部波动可能存在，从而引起质量的出现和空间的曲率。
2009-07-09 cond-mat.stat-mech
Irreversibility and Entropy Production in Transport Phenomena II -- Statistical-mechanical Theory on Steady States including Thermal Disturbance and Energy Supply
本文在推广Kubo的密度矩阵微扰格式和Zubarev的非平衡统计算符格式的基础上，讨论了非线性输运现象的一些一般性问题。这两种公式都以紧凑的形式推广到无限阶的外力，并通过直接变换阐明了它们之间的关系。
2011-11-09 cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanical Analysis of Gaussian Processes
本文利用统计力学分析高斯过程，通过将多维输入简化为一维并引入周期边界条件实现协方差矩阵对角化，该方法的分析解与模拟结果高度吻合。
2025-05-02 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Statistical Mechanical Foundations for Systems with Nonexponential Distributions
传统上，对Gibbsian统计力学中的指数正则分布给出了至少四种不同的理论证明：最速下降法、计数法、基于中心极限定理的Khinchin方法和Jaynes最大熵原理。同样无处不在的幂律正则分布被证明是适当地采用这些配方给予类似的理由。
2000-03-30 cond-mat.stat-mech
Statistical-mechanical formulation of Lyapunov exponents
我们展示了如何李雅普诺夫指数的动态系统可以在一般情况下表示的自由能（非厄米）量子多体问题。这使他们的研究成为一个统计力学的问题，因此可以借用统计力学的直观概念和近似技术。
2002-10-17 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Limit of validity of Ostwald's rule of stages in a statistical mechanical model of crystallization
我们只有经验法则来预测材料将如何结晶，其中最主要的是奥斯特瓦尔德的阶段法则。它指出，在母相转变时出现的第一个相是自由能最接近它的相。虽然有时支持，规则是没有理论基础，并没有普遍遵守，突出了结晶控制的微观理解的需要。在这里，我们详细研究了一个典型模型的片状颗粒的结晶途径。它表现出的结晶途径的范围是丰富的比可以预测的奥斯特瓦尔德的规则，但结合模拟和分析理论清楚地揭示了这些途径是如何选择的微观参数。我们的研究结果提出了在模拟和实验中控制自组装途径的策略。
2011-10-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Relationship between Entropy and Diffusion: A statistical mechanical derivation of Rosenfeld expression for a rugged energy landscape
在许多系统中，扩散（动力学的量度）和熵（系统中无序的量度）被发现是密切相关的，并且这种相关性通常是强非线性的。通过研究一个点布朗粒子在一个凹凸不平的模型势能面上的扩散，我们探索了这种复杂依赖关系的起源。如果我们假设粗糙度具有高斯分布，那么对于这个模型，可以精确地获得任何维度的超额熵。通过使用平均首次通过时间（MFPT）的表达式，我们提出了一个著名的和良好的测试罗森菲尔德之间的扩散和过剩熵的标度关系的统计力学推导。在预期罗森菲尔德扩散熵标度（RDES）关系可能继续有效，在更高的维度（平均首次通过时间的方法是不可用的），我们进行了有效的介质近似（EMA）为基础的分析的有效过渡率，因此有效的扩散系数。我们表明，EMA表达式可以用来推导RDES标度关系的任何维度高于单位。然而，RDES的能源景观值之间的空间相关性的存在下，打破。
2015-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A simple statistical-mechanical interpretation of Onsager reciprocal relations and Derjaguin theory of thermo-osmosis
沿着流体-固体界面施加温度梯度在流体中产生应力，从而引起“热渗透”流动。对这种现象的大部分理解是基于Derjaguin的工作，该工作将热渗透流与机械热效应相关联，即由压力梯度引起的界面热流。这是通过使用Onsager的互惠关系的热渗透和机械热交叉项传输系数的等效性。Derjaguin理论和Onsager框架都是在宏观热力学条件下制定的，缺乏在分子水平上的明确解释。在这里，我们使用物理力学工具来推导出传输交叉系数的表达式，从而直接证明它们的相等性。这是两个基本模型：（i）一个不可压缩的连续溶剂，含有非相互作用的溶质颗粒，和（ii）一个单组分流体没有热膨胀。的机械热系数的推导似乎是非常简单的，并提供了一个简单的解释界面热和颗粒通量之间的连接。我们使用这种解释来考虑另一个例子，这是一个电解质与均匀带电的表面在强屏蔽（德拜-休克尔）制度。
2019-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A statistical mechanical study of mechanical dual molecular braiding
这是一个档案文件;工作包含理论发展，用于新的出版物，并刺激进一步发展。在这里，我们开发了一个统计力学处理的编织物形成的两个分子受到外部拉力和施加的时刻在编织物的一端。这里所考虑的辫状物是在没有热涨落时其轴是直的。首先，描述了涨落辫的几何和拓扑结构，建立了包含两分子间广义相互作用势的能量泛函。为了获得自由能的表达式，我们使用变分近似两种情况。在一种情况下，相互作用势被认为是弱的，两个分子之间的空间相互作用决定了编织半径波动的均方振幅。在第二种情况下，其中的相互作用是强的，均方振幅自洽计算和分子间相互作用的影响上的两个分子在编织的扭曲被认为是。在最后一种情况下，考虑两个具体的例子。第一种是两个均匀带电的杆，具有排斥平均场静电相互作用，以及较短范围的吸引力分量。该第二分量可以对相关力进行建模。第二个例子包括在由两个DNA分子形成的编织物中可能的螺旋特定力。
2014-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum statistical mechanical gauge invariance
Universität Bayreuth（拜罗伊特大学）
本文通过引入反自伴的量子平移超算符，建立了量子多体系统统计力学中的规范不变性框架，导出了精确的平衡求和规则，并论证了该框架可自然推广至非平衡态及与量子超密度泛函理论的紧密结合。
2026-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical Mechanical Treatments of Protein Amyloid Formation
蛋白质聚集是一个重要的研究领域，因为它与神经退行性疾病的问题，生物材料的发展，以及细胞结构如细胞骨架的生长密切相关。例如，淀粉样蛋白的自聚集是一个复杂的过程，涉及许多种类和结构水平。然而，这种复杂性可以使用统计机械工具来处理，例如自由能，配分函数和传递矩阵。在这篇文章中，我们回顾了一般的策略，研究蛋白质聚集使用统计力学方法，并表明，典型和巨正则系综可以用于这种方法。巨正则方法特别方便，因为可以同时考虑组装和分解的竞争途径。使用统计力学的另一个优点是，可以获得原纤维的所有热力学性质的数值精确解，例如形成的原纤维的量，作为初始蛋白质浓度的函数。此外，统计力学模型可用于拟合实验数据时，他们可用于比较。
2013-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Circuit topology of linear polymers: a statistical mechanical treatment
电路拓扑是指属于线性有序对象集的对象之间的交互排列。线性有序对象集在自然界中很常见，在经济学、计算机科学、社会科学和化学合成中有着广泛的应用。例子包括线性生物聚合物，细胞中的线性信号通路以及项目管理中出现的拓扑分类。使用统计力学处理，我们研究电路拓扑景观的线性聚合物链与链内接触作为原型的线性排序对象的相互作用。我们发现的拓扑空间的一般功能和研究的统计性质的空间下的最基本的约束安排和拓扑相互作用的占用。我们观察到，一组相关的接触网站（一个部门）可以nontrivially影响电路的熵的参与网站的数量增加。最后，我们讨论了如何限制可以推断出所提供的信息，在存在的一个部门的地方接触分布。
2015-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics of Glass Formation in Molecular Liquids with OTP as an Example
我们扩展我们的统计力学理论的玻璃化转变的例子组成的点粒子的分子液体的内部自由度。和以前一样，基本的断言是过冷液体是遍历的，尽管在较低温度下变得非常粘稠，因此原则上可以用统计力学描述。该理论基于分析每个分子的局部邻域，并为每个可能的局部组织分配统计力学权重。这导致在近似理论，是在非常好的协议与模拟有关的物理和动力学性质。
2011-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics and the duality of quantum mechanical time evolution
通过H定理，玻尔兹曼试图验证统计力学的基础。然而，它与力学的基本定律不相容，因为它的推导需要引入概率。本文在不脱离现有量子力学框架的前提下，试图对统计力学进行一个论证。我们指出，等先验概率的原则是很容易证明的对偶空间。量子态空间的对偶就是观测空间。证明了观测算子的时间演化服从玻尔兹曼方程。这一结果意味着，随着时间的推移，来自等概率的状态的差异变得不可观察。
2004-02-24 cond-mat.stat-mech
Is the Information Entropy the Same as the Statistical Mechanical Entropy?
它示出的信息熵的标准表达式，最初由于香农，是只适用于一组特定的状态。对于统计力学的一般情况，需要在作为概率函数的熵的表达式中包括一个附加项。并给出了一般公式的一个简单推导。
2012-09-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.data-an
Statistical field theory of mechanical stresses in Coulomb fluids. Noether's theorem {\sl vs} General covariant approach
本文利用推广的诺特定理和广义协变方法，建立了非均匀库仑流体的统计场论，导出了含平均场与单圈涨落修正的应力张量，揭示了静电关联对局域应力的影响。
2023-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Edwards-like statistical mechanical description of the parking lot model for vibrated granular materials
我们应用统计力学方法的基础上提出的“平”爱德华兹和同事的停车场模型，模型再现振动颗粒材料的现象学的主要特征的措施。我们首先建立了平坦的措施的情况下，消失小的轻敲强度，然后推广的方法，有限的轻敲强度通过引入一个新的“的”参数，可用体积的颗粒插入，除了颗粒密度。该描述能够考虑在振动颗粒介质中观察到的各种记忆效应。虽然不准确，该方法给出了一个很好的描述停车场模型的行为，在制度的缓慢压实。
2003-07-11 cond-mat.stat-mech
q-deformed statistical-mechanical structure in the dynamics of the Feigenbaum attractor
我们表明，与Feigenbaum吸引子相关的动力学的两个互补部分，内部和朝向吸引子，一起形成q -变形的几何力学结构。一个依赖于时间的配分函数通过对吸引子的相邻位置之间的距离求和而产生，它导致了一个q熵，它测量了在给定时间内仍然远离吸引子（和排斥子）的集合轨迹的分数。的q指数的值是由吸引子的通用常数，而热力学框架是密切相关的，首先开发的多重分形。
2007-10-04 cond-mat.stat-mech nlin.CD
A statistical mechanical approach to restricted integer partition functions
The main aim of this paper is twofold: (1) Suggesting a statistical mechanical approach to the calculation of the generating function of restricted integer partition functions which count the number of partitions --- a way of writing an integer as a sum of other integers under certain restrictions. In this approach, the generating function of restricted integer partition functions is constructed from the canonical partition functions of various quantum gases. (2) Introducing a new type of restricted integer partition functions corresponding to general statistics which is a generalization of Ge…
2018-04-01 cond-mat.stat-mech
Towards a statistical mechanical theory of active fluids
我们提出了一个随机描述的N相互排斥的活动领域在外场的存在下，并描述其稳态行为的模型。为了再现实验观察到的活性粒子的轨迹的持久性的影响，我们认为高斯强迫具有非零的相关时间$τ$，其有限性是一个衡量系统的活动。有了这些成分，我们表明，它是可能的，以开发一个统计力学的方法类似于在平衡液体的研究，并获得明确的形式的多粒子分布函数的多维统一色噪声近似的装置。这样的分布在平衡态统计力学中起着类似于吉布斯分布的作用，并提供了关于系统微观状态的完整信息。从这里，我们开发了一种方法来确定的Born-Green-Yvon（BGY）平衡统计力学方程的精神，一个和两个粒子的分布函数。由此产生的方程，其中包含额外的相关性引起的活动允许确定的静态密度分布在存在的外部字段，对相关性和压力的活性流体。在低密度区，我们得到了有效的对势$ϕ(r)$作用于两个相隔一定距离的孤立粒子之间，$r$，表明它们之间存在一个有效的吸引力引起的活动。在此基础上，本文提出了一种比BGY体系更简单的平均场论方法，并利用它导出了状态方程的范德华表达式，这可以作为理解活性流体相行为的基础。
2015-11-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanical description of liquid systems in electric field
在$\mathbf{E}$系综中，我们用统计力学的方法描述了在电场中的可极化和极性液体体系，它是热力学描述中的常数势下的自由能的附属物.电场对$\mathbf{E}$系综中组态积分$\tilde{Q}_{N}(\mathbf{E})$的贡献作为$\tilde{Q}_{N}(\mathbf{E})$的被积函数中的因子以精确形式给出。我们计算了电场对$\mathbf{E}$系综中散射函数的Ornstein-Zernike公式的贡献。作为一个应用，我们确定了场诱导的临界温度的移动的极化和极性液体，并表明，移动是向上的极化液体和向下的极性液体。
2009-02-25 cond-mat.stat-mech
Dual quantum-correlation paradigms exhibit opposite statistical-mechanical properties
我们报告相反的统计力学行为的两个主要范例，其中量子相关措施的定义，即，纠缠分离范式和信息论范式。我们通过考虑低维横向量子XY自旋-1/2系统中这种量子关联测度的遍历性质来证明这一点。虽然纠缠度量在这样的模型中是遍历的，但从信息论的角度定义的量子关联度量可以是非遍历的。
2012-08-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Communication near the channel capacity with an absence of compression: Statistical Mechanical Approach
香农理论的推广，包括消息与给定的自相关性。信道容量的解析计算基于一维有效哈密顿量的传递矩阵法。这种统计物理和信息理论之间的桥梁导致了伽罗瓦域上的高效低密度奇偶校验码，几乎使信道容量饱和。该解码器的新思想是动态更新先验块概率，先验块概率来自于传输矩阵解和相邻块的后验概率。应用和可能的扩展进行了讨论，特别是实现的信道容量没有压缩的数据的可能性。
2003-01-01 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanical analysis of the linear vector channel in digital communication
提出了一种分析大系统线性矢量信道模型的统计力学框架。该框架是一个概括的码分多址系统在欧洲物理学。Lett. 76（2006）1193，并且能够分析其中信道传输矩阵的元素在统计上彼此相关的系统。所提出的方案的意义是通过评估现有的多输入多输出通信系统模型的性能。
2007-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.IT
Downhill versus two-state protein folding in a statistical mechanical model
作者在一个简单的统计力学模型的框架内解决了下坡蛋白质折叠的问题，该模型允许平衡的精确解和动力学的半解析处理。专注于蛋白质1BBL，一个候选的下坡折叠行为，并将其与蛋白质PIN 1的WW结构域进行比较，这是一个大小相当的双态文件夹，作者表明，这两种分子的平衡和动力学性质都存在质的差异。然而，如果1BBL是一个真正的下坡文件夹，将预期的无障碍的情况下，观察只有在足够低的温度。
2007-09-14 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Van der Waals interactions: Evaluations by use of a statistical mechanical method
本文用统计力学方法研究了一对中性原子或分子间的范德华相互作用。通常，这种相互作用是由标准量子力学微扰理论得到的。然而，后者仅限于电荷和偶极矩之间的静电相互作用。因此，对于辐射偶极-偶极相互作用，其中延迟效应对于粒子的大分离是重要的，需要其他方法，并且所产生的诱导相互作用是通常由场论获得的Casimir-Polder相互作用。然而，它也可以通过利用路径积分表示的统计力学方法来评估。在这里，我们明确地表明，通过使用统计力学方法的Casimir-波尔德和范德华相互作用的等效性，以领先的短期分离的延迟效应可以忽略不计。物理上这是众所周知的，但在我们看来，这个过渡过程的数学不是那么明显。所需的评估意味着统计机械自由能的表达，可以确定与二阶微扰理论的形式的变换。在最近的工作[Høye 2010]中，Casimir-Polder或Casimir能量已被添加作为对分子的电子云等系统的计算的校正。范德华相互作用与主导级的等价性表明，增加Casimir能量将提高计算分子能量的准确性。在这里，我们也给出了这个能量的数值估计，包括分析和估计的均匀电子气。
2011-08-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical mechanical approach to secondary processes and structural relaxation in glasses and glass formers
动态过程的相互关系活跃在玻璃和粘性液体的分离的时间尺度上的研究使用的模型显示两个时间尺度的分叉之间的快速和二次弛豫和二次弛豫和结构之间。动力学的研究允许在平均场近似的动态逮捕的温度以上的系统弛豫的预测，与直接导出的运动方程的结果在模式耦合理论（MCT）过冷粘性液体。改变外部热力学参数，可以表现出很宽范围的现象学，从敏感性损失中结构峰和第二峰的非常清楚的分离到多余的机翼结构。
2011-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Osmotic Pressure of Permeable Ionic Microgels: Poisson-Boltzmann Theory and Exact Statistical Mechanical Relations in the Cell Model
离子微凝胶是由交联聚合物网络组成的软胶体颗粒，当分散在良溶剂中时，其溶胀和膨胀。这些可渗透的可压缩颗粒的溶胀涉及静电、弹性和混合对单颗粒渗透压的贡献的平衡。静电贡献取决于可动反离子和共离子的分布以及聚合物上固定电荷的分布。在细胞模型中，我们采用两种互补的方法来推导离子微凝胶的静电渗透压。在Poisson-Boltzmann（PB）理论中，我们最小化关于静电势的自由能泛函来获得体压。从压力张量，我们提取的总压力的静电和凝胶的贡献。在一个统计力学的方法，我们改变自由能相对于微凝胶的大小，以获得精确的微凝胶静电渗透压的关系。我们目前的结果为平面，圆柱形和球形几何形状。对于固定电荷均匀分布在其表面或体积上的膜和微凝胶模型，我们推导出带电胶体的接触值定理的类似物。我们通过求解PB方程和计算离子密度和渗透压来验证这些关系。当PB理论内实施，这两种方法产生相同的静电渗透压的表面带电的微凝胶。对于体积带电的微凝胶，精确的静电渗透压等于凝胶体积上相应PB分布的平均值。我们证明，离子微凝胶的溶胀取决于粒子内部的静电压力的变化，并讨论解释实验的影响。
2019-07-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Epitaxial Growth of Thin Films -- a Statistical Mechanical Model
发展了一个理论框架来描述外延薄膜，特别是蓝宝石上的铌的结构上的实验。我们将动力学标度的假设从传统的应用扩展到简单表面，应用到薄膜的结构。然后，我们提出了一个唯象的连续理论，提供了一个很好的描述所观察到的散射和测量的指数。最后将实验结果与理论结果进行了比较。
2002-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanical Model for a closed loop plectoneme with weak helix specific forces
我们开发了一个统计力学框架，基于变分近似，描述闭环plectonemes。这个框架将弱螺旋结构依赖力的自由能和平均结构的plectoneme的确定。值得注意的是，由于它们的手性性质，螺旋结构依赖力打破了左手和右手超螺旋之间的对称性。本文提出的理论方法，也提供了一个系统的方法来加强闭环超螺旋的拓扑约束的变分近似。在大的缀素长度下，通过考虑关联函数在关于其热平均值的空间平均扭曲密度的展开式中的作用，可以论证拓扑约束可以用它们的热平均值代替扭曲和扭动来近似。在自由能上加一个拉格朗日乘子，即平均扭转和扭动之和，可以方便地加强这一结果。在变分近似下，通过高斯积分的热平均，可以计算出平均扭振。此外，这种方法允许一种可能的方式来计算由于拓扑约束的有限尺寸校正。使用平均场Kornyshev-Leikin理论的相互作用能量项，对于对应于弱螺旋依赖力的参数值，我们计算了plectoneme的自由能，波动幅度和平均几何参数。我们看到一个轻微的不对称，有趣的是，左手超线圈比右手超线圈有更松散的结构，尽管自由能更低，不像以前的基态计算所建议的那样。
2017-01-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Statistical Mechanical Approach to Combinatorial Chemistry
组合化学和蒙特卡罗计算机模拟之间的类比。给出了如何为材料发现和蛋白质分子进化设计库的例子。对于材料发现，引入了库再设计的概念，或使用以前的实验来指导新实验的设计。对于分子进化，给出了如何使用“偏置”蒙特卡罗搜索蛋白质序列空间的例子。化学信息，无论是直觉，理论计算，或数据库统计，可以自然地纳入作为一个先验的偏见在蒙特卡洛方法库设计在组合化学。从这个意义上说，组合化学可以被看作是传统化学合成的延伸。
2000-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equivalence of Statistical Mechanical Ensembles for Non-Critical Quantum Systems
我们考虑的问题，是否正则和微正则系综是局部等价的短程量子哈密顿量的$N$自旋排列在$d$维晶格。对于任何温度下的系统有一个有限的相关长度，我们证明了正则和微正则状态是近似相等的区域包含多达$O(N^{1/(d+1)})$自旋。证明依赖于量子晶格系统的Berry-Esseen定理的变体和量子信息理论的思想。
2015-02-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical mechanical theory of an oscillating isolated system. The relaxation to equilibrium
本文证明了N体孤立系的适当定义的非平衡熵一般不是运动的常数，它的变化是有界的，这个界由热力学熵决定，即，平衡熵我们将非平衡熵定义为n粒子约化分布函数（n=0，.......，N）推广了吉布斯细粒度熵公式。此外，作为我们的微观分析的结果，我们发现，这种非平衡熵的行为作为一个自由熵振荡器。在接近平衡制度，我们发现松弛方程的福克-普朗克型，特别是单粒子分布函数。
2007-10-02 cond-mat.stat-mech
Mean Field Approach for a Statistical Mechanical Model of Proteins
我们研究了Galzitskaya和Finkelstein提出的描述蛋白质折叠的拓扑模型的物理性质。我们设计并测试了三种不同的平均场方法的模型，简化了治疗，而不破坏的描述。通过将其应用于免疫球蛋白结合蛋白（GB 1）的$β$ -发夹片段，并与现有的实验数据和模拟结果进行比较，检查模型及其平均场近似的有效性。我们的结果表明，只要仔细选择模型的参数，该模型是解释折叠实验数据的一个相当简单且相当好的工具。平均场方法基本上恢复所有相关的精确结果，并代表可靠的替代蒙特卡罗模拟。
2003-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Statistical mechanical expressions of slip length
从微观动力学和线性化波动流体力学的角度，给出了部分滑移边界条件的一般推导。推导是基于微观行为（如粒子碰撞）和宏观行为（如流体松弛到全局平衡）之间尺度分离的假设。推导出滑移长度的统计力学表达式，并将其分为两类。第一种类型的表达式是局部输运系数，它与描述流体松弛过程的线性响应理论有关。第二种类型与描述非平衡稳态的线性响应理论有关，并且滑移长度作为全局输运系数的组合给出，全局输运系数取决于宏观长度，例如系统尺寸。我们的推导阐明，为了区分属于两种类型的表达式，必须认真考虑尺度的分离。基于这些线性响应理论，我们组织了以前的研究中提出的滑移长度的统计力学表达式之间的关系。
2019-03-27 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Statistical Mechanical Interpretation of 2D Pauli Crystals
当费米子在很低的温度下被囚禁在二维谐振子阱的基态中时，观察到泡利不相容原理的一种表现。费米子的这种非相互作用导致泡利晶体的形成。这项工作介绍了一个统计力学解释的原则，导致泡利晶体的观察，通过计算的能量，半径和其他参数的非相互作用的安排超冷费米子。该模型从费米子简并和谐振子处理两个不同的方向来处理这个问题。统一这两种不同的方法给出了一个更全面和强大的泡利晶体的各种参数的描述。
2022-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Statistical mechanical foundation of Weber-Fechner laws
尽管知觉和刺激之间的现象学关系已经牢固地建立起来，但在相关模型或统计物理学方面，韦伯和费希纳定律的理论论据在很大程度上缺失。我们提出了这样一个讨论的非平衡系统的响应理论，其中诱导位移或电流，这代表了感知的刺激，关键取决于时间对称反应性的变化。定态非平衡态确实可以通过改变动力学活动而产生额外的电流。论证的最后一步是理解额外的动力学活动如何对实际刺激进行数学编码。
2020-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Statistical mechanical models for quantum codes with correlated noise
我们给一个广泛的概括的映射，最初是由于丹尼斯，Kitaev，Landahl和Preskill，从量子纠错码统计力学模型。我们展示了如何映射可以扩展到任意稳定器或子系统代码相关的泡利噪声模型，包括模型的容错性。该映射将量子码的纠错阈值连接到统计力学模型中的相变。因此，可以应用用于发现相变的任何现有方法，例如蒙特卡罗模拟，来近似任何这样的码的阈值，而不必执行最佳解码。通过示例，我们数值地研究了轻度相关比特翻转噪声下的表面码的阈值，示出了具有聚束相关性的噪声导致阈值从其已知的iid值$p_{\text{iid}}=10.917(3)\%$下降到$p_{\textrm{corr}}=10.04(6)\%$。补充这一点，我们表明，映射还允许我们利用任何算法，可以计算/近似配分函数的经典统计力学模型进行最佳/近似最佳解码。具体来说，对于受局部相关噪声影响的二维码，我们给出了一种基于线性时间张量网络的近似最优解码算法，该算法扩展了Bravyi，Suchara和Vargo的MPS解码器。
2019-03-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Investigation of Some of the Thermodynamical Quantities of Proteins by Statistical Mechanical Methods
在这项研究中，相对于温度的变化的焓和吉布斯能量的增量，所产生的蛋白质在水中的溶解，已被调查的统计热力学的方法。在该形式中，有效电场E和总偶极矩M被视为物理变量。在求自由能时，用A.巴克，J.S. Hoye和A. Hansen; Physica A，304，（2002），355-361已经以修改的形式使用。在所建立的半唯象理论中，实验数据取自Privalov [1，2]的研究，并通过拟合实验曲线找到了相关参数。在265-350 K温度范围内，研究了焓增量和吉布斯自由能增量的变化。
2004-11-01 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of the Huxley-Simmons model
Huxley和Simmons（HS）的化学力学模型[A. F. Huxley和R. M. Simmons，Nature 233，533（1971）]提供了与各种生物学背景相关的机械诱导的集体构象变化的范例描述，从肌肉动力冲程和毛细胞门控到整联蛋白结合和发夹解链。我们开发了一个统计力学的角度HS模型，利用一个正式的类比与顺磁伊辛模型。我们首先研究了有限单元的平衡HS模型，并明确地计算了它的力学和热学性质。为了模拟动力学，我们推导出一个主方程，并解决它的几个加载协议。发达的形式主义是适用于广泛的变构系统的平均场相互作用。
2016-05-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Statistical mechanical expression of entropy production for an open quantum system
定义了一个非平衡系统熵的量子统计表达式，使之与Gibbs关系式相一致，并通过引入类似于量子力学中海森堡图象的概念，证明了它与动力学变量相对应.在开放量子系统中，系统-储层相互作用与熵变算符之间的一般关系，仅依赖于统计力学的框架和冯诺伊曼熵的定义。利用这个公式，我们可以在线性响应框架下得到正确的熵产生。目前的熵产生的推导是直接基于微观时间演化的第一原理，而以前的标准论点是由于热力学能量平衡。
2013-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical Physics of the Yielding Transition in Amorphous Solids
制造结构玻璃、聚合物玻璃和金属玻璃的技术正在迅速发展，具有许多应用。它们的使用的限制是它们的机械稳定性：在增加的外部应变下，所有的非晶态固体对小应变有弹性响应，但具有有限的屈服应力，如果不影响塑性响应，则不能超过该屈服应力，塑性响应通常导致机械失效。了解这一点对于评估玻璃材料在机械载荷下的失效风险至关重要。在这里，我们表明需要克服的能垒ΔE的统计数据从平稳到零的概率分布函数（pdf）变化到在ΔE=0处有限的pdf。这种根本性变化意味着机械稳定性特性相对于外部应变的急剧转变。我们推导出精确的标度指数，其特征的大小的平均能量和应力下降的塑性事件作为系统大小的函数。
2010-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanical aspects of joint source-channel coding
本文提出了一种基于动态块后验概率（DBP）的Galois域上的MN Gallager码$q$，主要结果如下：（a）对于二元对称信道，利用中值收敛时间的标度关系$t_{med} \propto 1/(f_c-f)$，可以外推无穷多个消息的门限$f_c$;（b）随着相关性的增强，观察到阈值的降低;（c）对于给定的自相关集合，随着$q$的增加，性能增强;（d）DBP联合信源-信道编码的效率略好于标准gzip压缩方法;（e）对于给定的熵，DBP算法的性能是关联函数在大距离上的衰减的函数。
2003-05-11 cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanical Calculation of Anisotropic Step Stiffness of a Two-Dimensional Hexagonal Lattice Gas Model with Next-Nearest-Neighbor Interactions: Application to Si(111) Surface
本文研究了交错场中具有最近邻和次最近邻相互作用的二维蜂窝状格子气模型。我们计算各向异性的步骤张力，步骤刚度，和平衡岛的形状，通过扩展的随机游走方法。我们将结果应用于Si（111）7 $\times$ 7重构表面和高温Si（111）1 $\times$ 1表面。计算了步间相互作用系数。
1999-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Rhythm as an ordered phase of sound: how musical meter emerges in a statistical mechanical model
Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
本文通过统计力学模型研究音乐节拍的形成，揭示了节奏有序相的产生机制，并通过巴赫作品数据验证了模型的有效性。
2026-04-08 cond-mat.stat-mech
A statistical mechanical model for drug release: relations between release parameters and porosity
提出了一种格子气模型，用于研究药物分子在具有半渗透性多孔膜的装置上的二维和三维释放。该模型的动力学是通过对无膜体系三维扩散方程的解析解和蒙特卡罗模拟得到的。来自药物释放的药物数据通常被调整为威布尔函数，$\exp [-(t/τ)^b ]$，也称为拉伸指数，并且在药物文献中，调整后的参数$b$和$τ$的依赖性通常与控制胶囊内药物动力学的物理机制相关。发现参数$τ$和$b$与孔隙度$λ$的关系满足：$τ$和$λ^{-1}$之间的简单线性关系，这可以通过简单的基于物理的参数来解释;以及$b$和$λ$之间的标度关系，标度系数与系统尺寸成比例。
2019-10-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Statistical mechanical theory of liquid water
Stony Brook University（石溪大学）；Laufer Center for Physical and Quantitative Biology, Stony Brook University（石溪大学劳弗物理与定量生物学中心）
本文提出Cage Water统计物理模型，通过三种键合状态（范德华、成对氢键和多体协同笼状氢键）解释水的热物理异常，包括液-液过冷转变。
2025-05-10 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A statistical-mechanical view on source coding: physical compression and data compression
我们在无记忆信息源的有损数据压缩（源编码）的经典信息理论问题与连接粒子链的特定模型的统计力学行为（例如，聚合物）受到收缩力的作用。与这种收缩有关的自由能差与模拟数据压缩模型中的率失真函数成比例，并且收缩力与该函数的导数成比例。除了这个类比本身可能很有趣的事实之外，它还可以提供关于有损数据压缩的最佳方案的行为的物理观点（也许还可以提供关于某些物理系统模型的信息论观点）。此外，它触发的有损压缩性能的系统与内存的推导，使用分析工具和统计力学的见解。
2010-11-15 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Statistical mechanical model for crack growth
本文基于统计热力学原理构建裂纹的理想化模型，利用渐近正确的理论推导出裂纹生长速率的解析近似，并通过Monte Carlo计算和实验验证了其有效性。
2024-01-09 cond-mat.stat-mech
Statistical-mechanical approach to subgraph centrality in complex networks
我们将子图中心性解释为网络的配分函数。在图谱理论的基础上，定义了网络和分子图的熵、内能和亥姆霍兹自由能。讨论了这些量与复杂网络的结构和动力学的各种关系。它们包括网络的内聚性和耦合相位振荡器的临界耦合。我们探索了网络生长/进化的几种模型以及真实世界的网络，例如代表代谢和蛋白质-蛋白质相互作用网络以及蛋白质二级结构元素之间的相互作用的网络。
2009-05-26 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Emergent statistical-mechanical structure in the dynamics along the period-doubling route to chaos
我们考虑了超循环吸引子内部和朝向超循环吸引子的动力学，沿着通向混沌的倍周期路线来分析一个螺旋机械结构的发展。在这种结构中，配分函数由被称为超循环直径的吸引子位置距离的总和组成，并且相关联的热力学势测量轨道接近吸引子的速率。有限$2^{N}$和无限$N \rightarrow \infty $周期的配置权重可以表示为幂律或变形指数。对于有限周期的结构是不发达的意义上说，没有真正的构型简并，但在限制$N\rightarrow \infty $，这是实现了与一个勒让德变换连接熵的两个系综的模拟属性。我们还研究了所有$N$的配分函数和中心极限定理通过二项式逼近的作用。
2014-03-05 cond-mat.stat-mech nlin.CD
