Exactly solvable model of a passive Brownian heat engine and its comparison with active engines
我们使用不同的单粒子随机模型对被动和主动微型热机进行了广泛的分析。利用随机热力学,我们计算了被动和主动布朗热机的热力学功,热量,熵产生和效率的解析以及数值和比较他们。我们运行的热机的协议,平均热力学量计算精确的任意周期时间。我们还讨论了组的协议,可以做精确的非准静态计算,完全在被动发动机的情况下,部分在主动发动机。我们得到详细的非准静态(即强大的)单粒子微型热机的热力学。结果的准静态(即零功率)极限是通过长(无限)周期时间获得的。我们还研究了被动和主动发动机中受限粒子的位置分布。我们比较他们的特性的参数,测量在粒子的位置(由于主动噪声)和谐波约束的主动持久性之间的竞争。我们还计算了多余的峰度,以衡量这些分布的非高斯性。我们的分析表明,这种热机的效率可以提高或降低,这取决于模型中存在的活动。
2022-06-19 cond-mat.stat-mech
An exactly solvable model of a highly efficient thermoelectric engine
提出了一个简单的热电(或热化学)热机的经典动力学模型,该模型基于一对由两个不等散射通道连接的理想气体容器。该模型的解析求解,它表明,可以选择一个合适的参数组合,使发动机在卡诺的效率。
2009-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Footprints of loop extrusion in statistics of intra-chromosomal distances: an analytically solvable model
主动环挤出-由于DNA结合蛋白复合物的运动活性而形成动态生长的染色质环的过程-是负责真核生物和细菌细胞周期不同阶段的染色质空间组织的牢固建立的机制。环挤出的实验测量的染色质构象的统计学的效果的理论见解,可以得到一个适当选择的聚合物模型。在这里,我们考虑最简单的分析可解模型的间期染色体被视为理想链与足够稀疏的随机环的构象从平衡系综采样的混乱。这个框架使我们能够达到封闭形式的分析表达式的基因组位点对之间的均方距离,这是有效的,超出了一个循环近似的图形表示。此外,我们还通过计算两两分离向量的概率密度的峰度,分析了环诱导的链构象偏离高斯统计。所提出的结果表明,可能的方式估计的循环挤压过程的特征的基础上的实验数据的尺度依赖的统计染色体内成对距离。
2023-01-10 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Analytically solvable model of a driven system with quenched dichotomous disorder
本文研究了一维分段线性随机势场中过阻尼粒子的受驱动力学。这种空间上的淬火无序的设置然后在粒子上施加二分变化的随机力。我们推导出粒子位置的概率密度函数的路径积分表示,并将感兴趣的量转换为傅立叶积分的形式。在这样做时,概率密度的演化可以在有限时间内进行分析研究。它表明,概率密度包含一个$δ$ -奇异贡献和一个规则的部分。前一部分在短时间内起主导作用,后一部分在大的进化时间内统治行为。详细阐明了当时间趋于无穷大时,概率密度向极限高斯形式的缓慢逼近。
2007-07-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Reply to Comment on ``Spherical 2+p spin-glass model: an analytically solvable model with a glass-to-glass transition''
Krakoviack [Phys. Rev. B(2007)]在他的评论中发现,如果s和p大于2并且足够好地分离,则s+p自旋玻璃模型的相行为与Crisanti和Leuzzi [Phys. Rev. B 73,014412(2006)]提出的相行为不同。他提出了一个试验图片的基础上,一步复本对称性破缺的解决方案,显示模式耦合一样的玻璃到玻璃的转变线结束在A3奇点。然而,实际上,当p-s很大时,这些系统的物理性质发生了变化,一步复本对称性破缺玻璃相所遭受的不稳定性是如此之大,以至于Krakoviack提出的整个方案必须认真重新考虑。
2007-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Analytically Solvable Model of Spreading Dynamics with Non-Poissonian Processes
非泊松突发过程普遍存在于自然和社会现象中,但其对大尺度传播动力学的影响却知之甚少。为了表征这些影响,我们设计了一个解析可解模型的易感感染(SI)传播动力学在无限系统中的任意事件间的时间分布和整个时间范围。我们的模型从一开始就是平稳的,并且明确地考虑了事件间时间的下界的作用。精确的解决方案表明,对于早期和中期的突发性加速传播相比,泊松过程具有相同的平均值和相同的事件间时间的下限。这样的行为是相反的,在有限系统中的晚时间动态,其中事件间时间的幂律分布的结果在一个更慢的和代数收敛到完全感染的状态相比,指数衰减的泊松过程。我们还提供了一个直观的参数的指数表征代数收敛。
2014-02-05 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Analytically solvable renormalization group for the many-body localization transition
本文提出了一个简单的、精确可解的一维多体局域化跃迁强随机重整化群模型。我们的方法依赖于一个家庭的RG流参数化的热和本地化阶段之间的不对称性。我们确定的最大不对称性的限制,反映了MBL对罕见的热夹杂物的不稳定性的物理MBL过渡。我们发现一个临界点,是本地化的幂律分布的热夹杂物。临界夹杂物的典型尺寸在过渡区仍然是有限的,而平均尺寸是几何发散的。我们提出了一个双参数标度理论的多体局域化过渡,属于Kosterlitz无核普适性类,MBL相对应于一个稳定的线的不动点与多重分形行为。
2019-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Page curve entanglement dynamics in an analytically solvable model
本文提出一个自由费米子精确可解模型,再现纠缠熵先升后降并在晚期渐近消失的 Page 曲线,并揭示其伴随半经典图像破缺、纠缠 Hamilton 量相变和 Rényi 熵非解析性。
2024-05-28 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Exactly solvable phase oscillator models with synchronization dynamics
考虑了通过一般耦合函数$f(x)$全局相互作用的相位振子种群。在没有旋进频率和奇耦合功能存在一个李雅普诺夫功能和概率密度演化的平衡措施所描述的稳定的定态。然后,我们提出了一个家庭的精确可解模型与奇异的耦合,同步更容易耦合变得不那么奇异。最小奇异耦合的稳态解被认为是$f(x)=$符号$(x)$,已被发现解析的椭圆函数。这最后一种情况是为数不多的非平凡模型的同步动力学,可以解析求解。
1998-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Exactly solvable nonlinear model with two multiplicative Gaussian colored noises
研究了具有线性回复力和两个乘性色噪声的过阻尼系统。噪声幅度取决于系统状态$x$,如$x$和$|x|^α$。由于考虑了噪声之间的特定关系,构造了系统的精确可解模型。导出了时间依赖的单变量概率分布函数和分数阶矩的精确表达式。他们的长期渐近行为进行了研究分析。结果表明,不受回复力的粒子,可以发生反常扩散和随机局域化。
2006-02-23 cond-mat.stat-mech
An Imprecise Maxwell's Demon with Feedback Delay: An Exactly Solvable Information Engine Model
本文构建并解析了含测量误差与反馈延迟的二能级有限周期信息引擎模型,给出效率和功率表达式,揭示误差阈值、最优误差及温度与延迟对做功能力的影响。
2024-05-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
The geometrically broken object
我们介绍了一个分析可解模型的碎片化的对象,尽管一个低程度的随机性和极端简单的破碎过程中,显示非自平均效应在其热力学极限。
1998-05-18 cond-mat.stat-mech
Feynman's ratchet and pawl: an exactly solvable model
我们介绍了一个简单的,离散的模型费曼的棘轮和棘爪,两个热源之间的操作。我们精确地解决了稳态定向运动和产生的热流,首先是在没有外部负载的情况下,然后在存在外部负载的情况下。我们表明,该模型可以作为一个热机和作为一个冰箱。最后,我们调查的行为系统接近平衡,并使用我们的模型来确认一般预测的基础上线性响应理论。
1999-06-16 cond-mat.stat-mech
Current Fluctuations and Statistics During a Large Deviation Event in an Exactly-Solvable Transport Model
我们研究的时间积分电流的分布在一个完全可解的玩具模型的热传导,分析和数值。该模型的简单性使我们能够推导出完整的当前大偏差函数和大偏差事件期间的系统统计。通过这种方式,我们揭示了在大偏差事件结束时和中间时间的系统统计之间的关系。中期统计独立于电流的符号,反映了微观动力学的时间反转对称性,而末期统计依赖于电流的符号,也依赖于它的微观定义。我们比较我们的精确结果与模拟的基础上直接评估的大偏差函数,分析这种模拟方法的有限大小的修正,并推导出详细的界限,其适用性。我们还展示了如何Gallavotti-Cohen波动定理可以用来确定模拟结果的有效性范围。
2009-03-05 cond-mat.stat-mech
Exact dynamics in dual-unitary quantum circuits
我们考虑类的双酉量子线路在$1+1$维,并介绍了“可解”的矩阵产品状态(MPS)的概念,定义了一个特定的条件,使我们能够解决他们的时间演化分析。我们提供了一个分类后者,表明它们包括某些MPS的任意键尺寸,并研究分析不同方面的动态。对于这些初始状态,我们表明,而任何子系统的大小$\ell$达到无限温度后的时间$t\propto \ell$,无论存在的守恒量,光锥的两点关联函数显示定性不同的功能取决于遍历的量子线路,定义的无限温度动态关联函数的行为。此外,我们还研究了这种可解初态的纠缠扩展,给出了连通块的纠缠熵随时间演化的封闭公式。这推广了最近在自对偶踢伊辛模型的背景下获得的结果。通过比较,我们还考虑了一类依赖于一个实参数$β$的不可解混合初态,当$β$从零变到无穷大时,它插在无限温度密度矩阵和任意初始纯积态之间.我们研究分析他们的动态小值的$β$,并强调从可解MPS的情况下的差异。
2020-03-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Power Fluctuations of An Irreversible Quantum Otto Engine
我们推导了量子奥托发动机随机工作的一般概率分布函数,其中等容和驱动过程都是不可逆的,由于有限的持续时间。与时间相关的功率波动,平均功率,和热力学效率显式地获得了一个完整的循环与解析可解的两个级别的系统。我们表明,有效率(或功率)和功率波动之间的权衡。
2020-12-19 cond-mat.stat-mech
A linear path toward synchronization: Anomalous scaling in a new class of exactly solvable Kuramoto models
使用最近引入的自同步振荡器系统的Kuramoto模型的线性重构(arXiv:0704.1166),我们研究了一类新的解析可解的振荡器系统定义的一个特定的耦合方案。我们发现,这些系统有一个拟幂律标度律在临界点附近,这可能被视为异常相对于通常的幂律行为所表现出的标准仓本模型。
2008-05-05 cond-mat.other cond-mat.stat-mech nlin.AO
A solvable model of fracture with power-law distribution of fragment sizes
本文描述了一种断裂随机模型,其破碎块度分布可以解析地计算为类幂律分布。该模型基本上是级联断裂,但考虑了级联中每个阶段的每个碎片以一定概率停止断裂的影响。当概率为常数时,幂律累积分布的指数在-1到0之间,不仅取决于概率,而且取决于断裂点的分布。而当概率取决于碎片的大小时,指数小于-1,与断裂点的分布无关。
2011-06-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Efficiency fluctuations of a quantum Otto engine
我们推导出量子奥托引擎效率的概率分布。我们显式计算的量子效率统计的解析可解的两级引擎。我们分析了发生的值的随机效率以上的团结,特别是在无穷大,在非绝热制度,并进一步确定平均值和方差的情况下,绝热驱动。最后,我们研究了温度降低时经典到量子的转变。
2019-07-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Diffusivity in Dissipative Quantum Transport from an Exactly Solvable Krylov Chain
Illinois Center for Advanced Studies of the Universe Department of Physics, University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系伊利诺伊宇宙高级研究中心)
本文提出一种新的Krylov空间机制,在强耗散一维XXZ链中精确计算Green-Kubo扩散率的领先密度依赖修正,并解析求解边界Green函数,揭示其沿Krylov链指数衰减。
2026-09-16 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Exactly solvable dissipative dynamics and one-form strong-to-weak spontaneous symmetry breaking in interacting two-dimensional spin systems
本文研究相互作用二维自旋系统在马尔可夫环境中的耗散动力学,构造可精确求解的Lindblad算符,揭示稳态的混合态拓扑序及一形式强到弱对称性破缺,并分析弛豫机制。
2025-10-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Exactly Solvable Topological Phase Transition in a Quantum Dimer Model
Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学联合量子研究所物理系);Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland(美国国家标准与技术研究院/马里兰大学联合量子信息与计算机科学中心);Department of Mathematics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院数学系);Department of Mathematics, Stanford University(斯坦福大学数学系)
研究量子单子模型在三角晶格上的相变行为,通过调整边缘权重发现临界点处从Z₂量子自旋液体到列状有序态的拓扑相变,利用vison相关函数和拓扑Rényi熵验证相变的拓扑性质。
2026-08-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Exactly solvable many-body dynamics from space-time duality
University of Birmingham(伯明翰大学);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学);Institute of Mathematics, Physics and Mechanics(数学、物理与力学研究所)
本文探讨了双单位电路作为精确解的多体动力学模型,通过时空对称性实现可解且可能混沌的演化,为热化、混乱和纠缠等动力学特性提供了分析工具。
2025-05-16 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph