Granular rotor as a probe for a non-equilibrium bath
本研究以非平衡探针探讨颗粒气体在黏性或干摩擦下转子之动力学特性。为了证明转子作为非平衡浴的探针的作用，转子的分子动力学（MD）模拟在重力下被稳定的粒状气体包围的粘性或干摩擦下进行。从理论上推导了颗粒气体速度分布函数与转子角分布函数之间的一一对应关系。MD模拟表明，一对一的映射准确地推断出颗粒气体的局部VDF从转子的角度VDF，反之亦然。
2016-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear refrigerator with a finite-sized cold heat bath
The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Division of Sciences, Krea University（克里亚大学理学院）；Department of Complexity Science and Engineering, Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo（东京大学前沿科学研究生院复杂科学与工程系）
本研究在非线性响应机制下，探究有限尺寸冷热源的非线性制冷机，推导温度变化最优路径，得到性能系数与平均输入功率的关系及界限，发现该关系依赖于有限尺寸冷热源的性质。
2026-08-31 cond-mat.stat-mech
Gyroscopic Classical and Quantum Oscillators interacting with Heat Baths
我们分析了在经典和量子情况下，与有限维和无限维热浴相互作用的陀螺振荡器的稳定性。我们考虑一个有限陀螺振子模型的粒子在磁场和检查的稳定性之前和之后耦合到一个热浴。结果表明，如果振荡器是陀螺稳定的，耦合到一个足够大的热浴诱导不稳定性。这些想法在量子背景下的意义进行了讨论。该模型将Ford，Lewis和O'Connell的振子和场的精确对角化分析扩展到陀螺仪设置。
2001-08-23 cond-mat.stat-mech
Comment on "Tsallis power laws and finite baths with negative heat capacity" [Phys. Rev. E 88, 042126 (2013)]
在[Phys.Rev.E88，042126（2013）]中指出，Tsallis分布不会从具有有限的、能量独立的热容量的“浴”的热化中出现。我们报告的证据与此相反。
2013-10-21 cond-mat.stat-mech
Heat fluctuations in an out of equilibrium bath
我们测量的能量波动的布朗粒子的光阱限制在一个老化的明胶后，非常快的淬火（小于1毫秒）。强烈的非平衡波动，由于组装的凝胶，解释，波动定理的框架内，作为一个热通量从粒子朝向浴。我们推导出，从一个简单的模型，热概率分布的解析表达式，它适合的实验数据，并满足类似的系统在不同温度下的两个浴接触的波动关系。
2011-04-11 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorems for Heat exchanges between passive and active baths
本文通过粒子在双势阱间跳跃的数值模型，利用热交换涨落定理测量非平衡主动浴温度，比较两种热定义并解释所得温度差异。
2024-12-10 cond-mat.stat-mech
Three heats in strongly coupled system and bath
我们研究了通过相互作用哈密顿量强耦合的系统和浴中产生的三种热。通过研究体系、熔池之间的能量流动以及它们之间的相互作用，分别从体系的能量损失和熔池的能量增益出发，给出了两类热的严格定义：$Q_{\rm S}$和$Q_{\rm B}$。这与$Q_{\rm S}$和$Q_{\rm B}$的等价性相反，后者通常被假定在弱耦合状态下成立。我们所考虑的浴缸装有恒温器，使其达到平衡。我们确定了另一种热$Q_{\rm SB}$，它来自于浴池的能量耗散，进入提供恒温器的超级浴池。我们推导出涨落定理（FT的）与系统变量和各种热量，这是讨论比较FT的总熵产生。以流体中单个布朗粒子的滑动调和势为例，在简化模型中计算了三个热。这些热量在能量稳定状态下平均相等，但在任何时候都表现出不同的波动。
2018-10-31 cond-mat.stat-mech
Non-Equilibrium Statistical Physics Beyond the Ideal Heat Bath Approximation
非平衡统计物理学（NESP）的重要模型受到常用但经常未被识别的近平衡近似的限制。福克-普朗克方程和朗之万方程、爱因斯坦扩散模型和随机飞行扩散模型，以及生化网络的施纳肯伯格模型都假设波动是由于理想的平衡浴。但是，远离平衡，这个完美的洗澡概念并不成立。一个更有原则的方法应该从一个基本的动态模型中推导出利率波动，而不是假设一种特定的形式。在这里，使用最大口径的基本原则，我们得到修正NESP过程中的一个不完美的-但更现实的-环境，修正成为特别重要的系统驱动强烈远离平衡。除了通过其温度的单一平衡性质来表征热浴之外，浴的速度和大小还必须用于表征浴处理快速或大波动的能力。
2022-09-25 cond-mat.stat-mech
Long-term Relaxation of a Composite System in Partial Contact with a Heat Bath
我们研究了一个与热浴部分接触的复合系统的高激发态的弛豫行为，其动机是蛋白质分子中长期能量储存的实验报告。该系统由两个耦合元件组成：第一个元件与热浴直接接触，而第二个元件仅与第一个元件相互作用。由于与热浴的这种间接接触，注入第二元件的能量根据幂律非常缓慢地耗散，而注入第一元件的能量表现出指数耗散。松弛方程描述这种耗散得到解析的欠阻尼和过阻尼的限制。数值证实了这两种情况。
2000-08-05 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of a finite quantum system coupled to two heat baths
我们考虑一种情况，其中$N$级系统（NLS）连续耦合到两个具有不同温度的热浴，而不一定被热化并接近稳态。对于这种情况，我们应用一个一般的Jarzinski型方程，并得出结论，热和熵是从热浴流到冷浴。熵的增加和热的传递除以适当的温度之间的克劳修斯关系假定为两个不等式的形式。我们的方法说明了一个分析的例子。对于线性区域，i.~例如，对于两个热浴之间的小温差，我们推导出热传导系数的表达式。
2021-08-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Free energy of a charged oscillator in a magnetic field and coupled to a heat bath through the momentum variables
在均匀外磁场存在的情况下，通过动量变量线性耦合到独立量子谐振子热浴中，获得了在谐振势中运动的带电量子粒子的平衡自由能的精确公式。我们表明，自由能有一个不同的表达式比坐标坐标之间的粒子和热浴振荡器的耦合。对于一个说明性的热浴光谱，我们评估的自由能在低温极限，从而表明，熵的带电粒子在零温度下消失，与热力学第三定律。
2013-04-26 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of a finite quantum system coupled to a heat bath
我们考虑的情况下，一个$N$能级系统（NLS）耦合到一个热浴不一定热化。对于这种情况下，我们推导出一般Jarzinski型方程，并得出结论，热和熵是从热浴流到冷NLS，反之亦然，从热NLS到冷浴。熵的增加和热传递除以适当的温度之间的克劳修斯关系假定为两个不等式的形式，这两个不等式在文献中已经被考虑过。我们的方法说明了一个分析的例子。
2021-04-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat fluctuations in Ising models coupled with two different heat baths
采用蒙特卡罗模拟模拟了两种不同温度下恒温器与伊辛模型耦合的热浴，研究了恒温器与恒温器之间的热交换在时间上的涨落关系$τ$。不同的动力学（单-自旋-翻转或自旋-交换川崎动力学），过渡率（Glauber或大都市），和耦合系统和恒温器之间已被认为是。在每一种情况下的波动关系验证在大$τ$限制，无论是在无序和低温阶段。有限的$τ$修正服从标度行为。
2008-07-02 cond-mat.stat-mech
Dissipative quantum oscillator with two competing heat baths
本文研究了谐振子通过其位置和动量与两个独立的、温度相同的热浴系统线性耦合的耗散动力学。我们认为，这个模型描述了一个大自旋的铁磁体。我们发现，两个热浴的一些效果部分相互抵消。这导致了意想不到的功能，如欠阻尼振荡和长弛豫时间在强耦合制度。这种耗散的部分阻挫可以归因于位置和动量的正则共轭性质。我们比较这个模型的情况下，一个单一的热浴线性耦合到中央振荡器的位置和动量。在这种情况下，强耦合的行为并不令人惊讶。研究了单、双波包量子纯度的动态演化。
2006-08-22 cond-mat.stat-mech
Phase Changes in an Inelastic Hard Disk System with a Heat Bath under Weak Gravity for Granular Fluidization
对重力作用下的二维非弹性硬盘系统进行了数值模拟，研究了颗粒流化的动力学行为。在提高热浴温度的条件下，利用最大填充率和激发比（即动能与势能之比）可以区分出凝聚相、局部流化相和颗粒湍流相，表明系统在各相的行为与普通振动床有很大的不同。
1999-10-03 cond-mat.stat-mech
Heat Bath Efficiency with Metropolis-Type Updating
我们说明了4D SU（2）和U（1）格点规范理论的抽样与有偏Metropolis计划是本质上等效的使用热浴算法。仅当不存在有效的热浴算法时，也可以应用有偏Metropolis方法。
2005-04-26 cond-mat.stat-mech hep-lat physics.comp-ph
The characteristic functions of quantum heat with baths at different temperatures
本文是关于量子热定义为在一个过程中的能量变化的浴。介绍考虑到最近的发展，在经典的强耦合热力学，并解决了一个版本的量子热满足量子经典对应。证明了量子热的特征函数和全计数统计在形式上是相似的。该方法还可以推广到多个浴，如不同温度下的两个浴，这开辟了研究相关性和热流的前景。该论文扩展了早期关于一个浴设置中预期量子热的结果（Aurell \& Eichhorn 2015，Aurell 2017）。
2018-02-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Heat Baths satisfying the eigenstate thermalization hypothesis
提出了一类满足本征态热化假设（ETH）准则的自治量子热浴。我们表明，这样的系统预计将导致热松弛耦合到一个浴局部可观的小得多的量子系统。热化的过程中，检查通过剩余波动的局部可观的浴在其附近的ETH预测的热值。结果表明，这种涨落扰动小量子系统，导致其退相干的热态。作为一个例子，我们研究理论和数值热化的量子位耦合到一个现实的ETH量子热浴。
2015-08-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two oscillators in a common heat bath
我们表明，两个振荡器在一个共同的热浴的情况下，不能减少到一个有效的一个机构的问题。此外，即使在零温度下，由于电磁场的零点振荡在两个振荡器中引起的波动，振荡器之间也存在相互作用。
2013-02-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Heat Current under Non-perturbative and Non-Markovian Conditions: Applications to Heat Machines
我们考虑一个与不同温度的多个热浴强耦合的量子系统。在这个系统中的量子热输运现象进行了研究，使用两种定义的热流，一个在系统的能量，和其他方面的浴能量。当我们考虑系统-浴相互作用（CASBI）之间的相关性时-它具有纯粹的量子力学起源-浴能量的定义变得不同。我们发现，在强系统-浴耦合的情况下，CASBI是必要的，以保持热流与热力学定律的一致性。然而，在量子主方程方法的上下文中，这两个定义是相同的。通过数值研究，我们证明了这一点的非平衡自旋玻色子模型和一个三能级热机模型在强耦合和非马尔可夫条件下使用减少的分层运动方程的方法。我们观察到的热流和所执行的热机的工作的循环行为，我们发现，它们的相位依赖于系统浴耦合强度。通过对熔池热流的考虑，我们发现，由于CASBI的贡献，热机的效率随着系统-熔池耦合强度的增加而降低。在一个大的系统浴耦合的情况下，效率进一步增加，如果浴温度降低，与固定的浴温度的比率，由于能量本征态的离散性质。这也被认为是量子热机的独特之处。
2017-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficiency of a cyclic quantum heat engine with finite-size baths
本文研究了循环量子热机的效率与热浴的希尔伯特空间维数之间的关系。通过一个一般的不等式，我们证明了卡诺效率只有在冷热浴都无限大时才能得到。通过进一步引入一个特定的模型，其中浴是由有限维粒子的合奏，我们进一步证明了发动机的功率和效率之间的关系，与工作物质和浴粒子的尺寸。
2019-07-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat transport in quantum harmonic chains with Redfield baths
我们提供了一个显式的方法来解决一般的马尔可夫主方程的二次玻色哈密顿与线性浴运营商。作为一个例子，我们考虑一个一维量子谐振子链耦合到热库在链的两端。我们导出了齐次谐波链的Redfield主方程的解析解，并恢复了经典的结果，即在热力学极限下温度梯度为零和热流为常数。在无序间隙链的情况下，我们观察到普遍的热流标度浴光谱函数，系统浴耦合强度，和边界条件无关。
2012-03-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium fluctuations and nonlinear response of an active bath
我们分析了被动胶体探针浸入主动浴中的动力学过程，研究了三个物理过程：（1）由主动浴传递到探针的非平衡涨落，（2）探针在被驱动通过主动浴时所经历的摩擦，以及（3）探针返回到其平衡位置的力松弛。我们测量局部力动力学，其中所有以下特征都是$\mathcal{O}(1)$的：探针胶体相对于活性浴颗粒的尺寸;探针胶体相对于活性颗粒的特征游程长度的尺寸;以及探针运动到活性颗粒的持续时间的时间尺度。我们发现，在Péclet（Pe）$\ll 1$处，活性悬浮液表现出剪切稀化，降至溶剂粘度（但不低于）;在$0.85 <$ Pe处，$\leq 5.1$活性浴剪切增稠;在Pe处，$\geq 8.5$活性浴的有效粘度显示出增稠和平台效应降低。这些结果与最近的建模和模拟的非线性流变学的各向同性的活性浴，提供实验验证，并建议模型预测延伸到中等密度的悬浮液。此外，我们观察到，力波动的分布取决于Pe，不像在被动平衡浴。最后，我们测量从活性浴到探针的能量传递速率为$\langle J \rangle \approx 10^3$ $k_B T/$ s，这导致探针的有效扩散增加了$\sim 2$倍。
2022-03-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum thermodynamic functions for an oscillator coupled to a heat bath
小型系统（在纳米物理学、量子信息等领域感兴趣）特别容易受到环境影响。因此，我们确定各种热力学函数的振荡器在任意温度下的任意热浴。最常见的讨论热浴模型：欧姆，单弛豫时间和黑体辐射的明确结果。
2007-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Microcanonical quasi-stationarity of long-range interacting systems in contact with a heat bath
在分析结果和分子动力学模拟的基础上，我们阐明了与热浴接触的长程相互作用系统的非平衡动力学。对于小的耦合浴，我们表明，该系统可以首先被困在一个弗拉索夫准定态，然后一个微正则一个遵循，最后达到正则平衡浴温度。我们比较了朗之万介观恒温器与微观耦合系统的哈密顿水库，并证明了这两种描述的等价性。我们的参数确定的准静态寿命的识别可以利用控制实验系统，如自由电子激光，在存在外部噪声或固有缺陷。
2009-03-20 cond-mat.stat-mech
Optimal Efficiency of Heat Engines with Finite-Size Heat Baths
利用信息几何和强大偏差给出了热浴为$n$ -粒子系统的量子（或经典）热机的最优效率。我们给出了最佳的工作提取过程作为一个具体的能量保存统一的时间演化之间的热浴和工作存储。我们表明，我们的最佳工作提取把无序的能量的热浴有序的能量的工作存储，通过评估的熵差的比率，在热浴和工作存储的能量差，分别。通过将统计力学最优效率与宏观热力学边界进行比较，从统计力学的角度评价了有限尺寸热浴宏观热力学的准确性。我们还评估了量子相干性对循环过程的最佳效率的影响，而不限制其循环时间，通过比较经典和量子最佳效率。
2016-08-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Negative differential thermal resistance of fluids induced by heat baths
最近的研究表明，在一维硬点气体中，存在一种在热浴之间诱导负微分热阻（NDTR）的机制。我们研究这种机制在更一般的高维流体多粒子碰撞动力学描述。我们考虑流体在一个有限的长方体区域的三维空间中的每一端与热浴接触。基于分析结果和数值模型，我们发现，NDTR的机制也适用于高维流体系统的弱相互作用，是非常强大的混合流体。我们的研究结果显着推进知识的NDTR引起的热浴和照亮新的方向，探索在微和纳米系统中制造流体热晶体管。
2022-11-13 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Thermal conductivity of one-dimensional lattices with self-consistent heat baths: a heuristic derivation
在单模弛豫时间（SMRT）近似下，导出了一维自洽热浴调和和非调和晶格（BRV晶格）的热导率。对于调和格，我们得到了与以前工作相同的结果。然而，我们的方法是启发式的，并揭示了声子图片明确的热传输过程中。调和和非调和晶格的结果与Green-Kubo公式的数值计算进行了比较。推导和模拟之间的一致性强有力地支持有效（重整化）声子是能量载体在非简谐晶格中，虽然存在一些其他的激发，如孤子和呼吸子。
2009-02-04 cond-mat.stat-mech
Exact time-average distribution for a stationary non-Markovian massive Brownian particle coupled to two heat baths
利用时间平均技术，我们精确地获得了布朗粒子在两个不同温度的热浴影响下的位置和速度的概率分布。这些浴由表示快速动态的白噪声项和表示慢速动态的有色噪声项表示。我们的精确解方案考虑了惯性效应，这在假设布朗粒子处于过阻尼极限的方法中是不存在的。我们还能够获得与通常被其他方法忽略的快速噪声相关的贡献。
2007-12-17 cond-mat.stat-mech
Thermalization in open classical systems with finite heat baths
我们讨论热化的测试粒子图示为一个谐振子和耦合到玻尔兹曼热浴的有限大小和有限带宽的频率的粒子。我们发现，完全热化只发生在测试粒子频率是在一定范围内的浴粒子频率，并为一定范围的测试粒子和浴粒子之间的质量比。这些结果具有影响的经典和量子行为的高频纳米机械谐振器的研究。
2008-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Exchange Fluctuation Theorems for Non-Markovian Baths in Quantum Collisional Model
Harish-Chandra Research Institute（哈里什-昌德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究在量子碰撞模型框架下，推导非马尔可夫热库的交换涨落定理，发现非马尔可夫记忆可提升逆温度梯度传热概率，建立环境记忆与非平衡热交换统计的微观联系。
2026-08-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat Transport in Quantum Spin Chains: Stochastic Baths vs Quantum Trajectories
讨论了量子自旋链模型中的热传导问题。为了研究这个问题，有必要考虑连接到热浴的有限开放系统。我们描述了两种不同的程序来耦合系统与水库：随机热浴模型和量子主方程的量子轨道解。随机热浴过程操作的纯波函数的孤立系，使它是本地和周期性崩溃的量子态符合边界非平衡态。与此相反，量子轨迹程序评估系综平均值的约化密度矩阵运营商的系统。我们将这些程序应用于不同的量子自旋链模型，并数值计算了它们对热流研究的适用性。
2007-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Do Tsallis distributions really originate from the finite baths?
通常认为，具有有限自由度的热浴，即，有限浴，是经典哈密顿系统的Tsallis分布的来源。通过使用著名的基本统计力学表达式，我们严格地表明，Tsallis分布的厚尾是可能的\textit{only}有限浴具有恒定的负热容，而恒定的正热容有限浴产生衰减与尖锐的截止，没有厚尾。然而，Tsallis分布和有限浴之间的对应关系成立的代价是违反均分定理的有限经典系统在平衡。最后，我们评论的影响，最近的尝试对一个$q$ -广义中心极限定理的有限浴。
2013-05-11 cond-mat.stat-mech
When does an active bath behave as an equilibrium one?
本文研究活性浴在惯性作用下何时恢复平衡行为，发现惯性使速度分布正常化，并渐近恢复爱因斯坦关系，从而呈现平衡态特征。
2023-05-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Heat transport in harmonic oscillator systems with correlated baths: Application to optomechanical arrays
我们研究了与独立热浴接触的$N$谐振子和耦合到一个共同的振子之间的声子输运，并导出了弱耦合极限下振子之间稳态热流的表达式。我们将这些结果应用到由一对机械谐振器组成的光机械阵列，该谐振器通过辐射压力耦合到单个量子化电磁场模式以及具有不同温度的热浴。在弱耦合的限制，该系统被证明是等效的两个相互耦合的谐振子在一个有效的共同的热浴接触，除了他们的独立浴。稳态占用数和热流推导和讨论在各种制度的利益。
2014-12-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Transport and energetic properties of a ring of interacting spins coupled to heat baths
研究了在不同温度下耦合到热浴中的相互作用自旋环中的热输运和自旋输运性质。我们表明，相互作用，通过诱导避免交叉，可以是一种手段来调整总热流之间流动的环和浴，以及它流过系统的方式。特别是，我们认识到三个制度，其中热流顺时针，逆时针和平行流动。浴槽之间的温度偏差还在环内诱导自旋电流，其方向和幅度可以通过相互作用来调节。最后，我们展示了如何遍历的非平衡稳态可以显着增加附近的避免交叉。
2019-03-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Extracting Work from a single heat bath using velocity dependent feedback
纳米器件的热力学是一个活跃的研究领域。尽管周围环境嘈杂，但它们经常产生机械功（如微型热机）或显示整流布朗运动（如分子马达）。这调用的实验量化的热力学效率方面的研究。为了提高这种装置的效率，闭环控制是一种有用的技术。在这里，单个布朗粒子被具有时间周期性收缩和膨胀的谐波约束所驱动，以及只有当陷阱收缩时才作用于粒子的速度反馈。由于这种反馈，我们能够从具有单个热浴的系统中提取热力学功，而不违反热力学第二定律。我们用随机热力学分析系统。
2016-09-13 cond-mat.stat-mech
Thermal power of heat flow through a qubit
在本文中，我们考虑热流通过两个浴之间的量子位的热功率。浴被建模为一组谐振子最初在平衡，在两个温度。热量定义为冷浴能量的变化，热功率定义为长时间极限下单位时间内的期望热量。量子位和浴如自旋玻色子模型中那样相互作用，即通过量子位算子$σ_z$。我们计算热功率的近似类似于“非相互作用的光点”（NIBA），并表示它在极化子图片作为产品的关联函数的两个浴，和时间导数的关联函数的冷浴。在弱相互作用的限制下，我们恢复已知的结果在两个浴的关联函数的总和，一个关联函数的冷浴，和能量分裂。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Extracting work from a single heat bath through feedback
如果有更多信息，可以从单个热浴中提取功。对于典型的情况下，布朗粒子的谐波电位，其位置已被测量的有限精度，我们确定的最佳协议操纵的中心和刚度的潜力，以最大限度地提高这项工作在一个有限的时间过程。只有当势的位置和刚度都被控制并且过程是准静态的时，才能达到由涉及信息的广义第二定律不等式对这项工作施加的约束。根据我们的分析结果，对这种周期性运行的“信息机器”所提供的功率进行了估计。
2011-03-07 cond-mat.stat-mech
Dynamic Monte Carlo Simulations for a Square-Lattice Ising Ferromagnet with a Phonon Heat Bath
我们得到了一个直接的蒙特卡罗时间和物理时间的物理参数之间的联系，使用量子哈密顿与$d$维声子热浴与正方形晶格伊辛铁磁体相互作用。基于计算的跃迁率，我们使用吸收马尔可夫链进行动态蒙特卡罗模拟来测量低温下的亚稳态寿命。我们还计算寿命分析使用吸收马尔可夫链。声子动力学给出了在低温下的寿命场依赖的前因子，这是从Glauber动力学得到的分段场独立的前因子不同。
2001-09-12 cond-mat.stat-mech
Universality of energy conversion efficiency for optimal tight-coupling heat engines and refrigerators
统一的$χ$ -热力设备（包括热机和制冷机）标准，定义为能量转换效率和工作物质每单位时间吸收的热量的乘积[de Tomás \emph{et al} 2012 \textit{Phys. Rev. E} \textbf{85} 010104（R）]，针对在温度为$T_c$和$T_h(>T_c)$的两个热浴之间运行的紧耦合热机和制冷机进行了优化。通过对与两个热浴之间的热传递有关的热力学通量采取新的约定，我们发现，对于与两个热浴紧密且对称地耦合的制冷机，性能系数（即，当两个热浴$\varepsilon_C^{-1}\equiv (T_h-T_c)/T_c$之间的相对温差足够小时，最大$χ$下的制冷机的能量转换效率）渐近地接近于$\sqrt{\varepsilon_C}$。相应地，最大$χ$时的效率本文证明了两个热浴器紧对称耦合热机的最大功率（等效于最大功率）是$η_C/2+η_C^2/8$，直到$η_C\equiv (T_h-T_c)/T_h$的二阶项，其在存在左右对称性的情况下在小温差下在两个热浴之间操作的紧耦合热机的最大功率下恢复到通用效率[Esposito \emph{et al} 2009 \textit{Phys. Rev. Lett.} \textbf{102} 130602]。
2013-05-26 cond-mat.stat-mech
Exact Mapping of Nonequilibrium to Equilibrium Phase Transitions for Systems in Contact with Two Thermal Baths
Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所，哥本哈根大学）
本文提出一种精确映射，将接触两个热浴的非平衡多体系统映射至等效平衡系统，从而直接确定非平衡相变点，并通过范例模型验证了其普适性，揭示了临界点附近的熵产生特征。
2025-11-03 cond-mat.stat-mech
Underdamped stochastic thermodynamic engines in contact with a heat bath with arbitrary temperature profile
我们研究接触热浴，可能有一个任意的随时间变化的周期性温度分布的热力学过程。在随机热力学的框架内，和模型的热动力发动机在理想化的情况下，欠阻尼颗粒在低摩擦制度，我们推导出明确的界限，以及最优控制协议，绘制最大功率，并实现最大效率在任何指定的功率水平。
2022-04-04 cond-mat.stat-mech math.OC
Quantum Brownian Motion of a charged oscillator in a magnetic field coupled to a heat bath through momentum variables
本文研究了在均匀外磁场存在下，在谐振势中运动的带电粒子通过动量变量与欧姆浴线性耦合时的量子布朗运动.我们分析了在经典高温域和量子低温域中由零点涨落控制的粒子均方位移的增长。我们还分析了位置响应函数和各种关联函数的长时间拖尾。我们注意到一些独特的特点，不同于通常的情况下，一个带电的量子布朗粒子在磁场和线性耦合到欧姆浴通过位置变量。
2022-08-27 cond-mat.stat-mech
Beyond heat baths: Generalized resource theories for small-scale thermodynamics
热力学最近已经扩展到小尺度的资源理论模型热交换。真正的物理系统交换不同的数量：热，粒子，角动量等，我们概括热力学资源理论的交换观测量以外的热量，浴以外的热浴，和自由能以外的亥姆霍兹自由能。这些概括是用模拟热量和粒子运动的“大势”理论来说明的。自由操作包括守恒能量和粒子数的酉。从这个守恒定律和资源论原理出发，导出了自由态的巨正则形式。国家形成一个准秩序，其特征在于自由操作，d-majorization，假设检验熵，和重新缩放的洛伦兹曲线。我们计算出了一个州的可分配的工作量，并限制了创建一个州的工作成本。这些功量可以不同，但在热力学极限下收敛于巨势。将热力学资源理论扩展到热浴之外，我们用一次统计力学打开不同的现实系统进行建模。人们希望，诸如电化学电池等有前景的应用能够将一次性理论与实验联系起来。
2016-02-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium statistical mechanics of the heat bath for two Brownian particles
我们提出了一个新的看法，在热浴两个布朗粒子，其中热浴作为一个“系统”的扰动和感知的布朗粒子。非局部热波动引起粒子之间的浴介导的静态力。基于线性响应理论的一般求和规则，我们导出了一个明确的关系，这些力的摩擦内核描述的粒子的动力学。这种关系在两个可解模型的情况下得到了分析证实，并可能受到实验的挑战。我们的研究结果指出，包括环境作为整个系统的一部分是重要的微米或纳米尺度的物理。
2014-02-21 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.flu-dyn
Equilibrium Correlation Functions of the Spin-Boson Model with Sub-Ohmic Bath
利用哈密顿量的流方程研究了自旋玻色子模型。我们的截断方案包括所有的耦合项，这是线性的玻色子运营商。从正则生成元$η_c=[H_0,H]$开始，其中$H_0$类似于非相互作用玻色子浴，流动方程表现出哈密顿流的普适吸引子。这允许在包括有限偏压的均匀框架内计算超欧姆、欧姆和亚欧姆浴的平衡关联函数。
2002-09-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Energy Storage in a Hamiltonian System in Partial Contact with a Heat Bath
为了理解允许在蛋白质中长期储存多余能量的机制，我们研究了由与热浴部分接触的几个耦合摆组成的哈密顿系统。据发现，能量存储是可能的，当每个摆的运动之间的振荡（振动）和旋转（相位滑移）模式切换。存储时间几乎以指数方式增加到注入能量的平方根。我们的机制蛋白马达的相关性进行了讨论。
2000-04-03 cond-mat.stat-mech q-bio
Derivation of Lindblad master equation for the quantum Ising model interacting with a heat bath
从Liouville-vonNeumann方程出发，在弱耦合极限下，在Markov近似和旋波近似下，导出了一维量子伊辛模型的Lindblad主方程.我们还证明了林德布拉德方程的定常解是与耗散率无关的正则分布。
2013-03-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Metastability for a stochastic dynamics with a parallel heat bath updating rule
考虑了具有平行更新规则的随机动力学的亚稳性问题，其中单个自旋速率等于伊辛近邻相互作用的热浴速率。我们研究了亚稳相的退出，描述了典型的退出路径，并计算了退出时间。我们证明了亚稳态的现象学是不同的热浴动力学的串行实施的情况下观察到的。特别是，我们证明了一个中间棋盘相出现在漂移从负亚稳相的正稳定相。
2009-07-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Energy exchanges in a damped Langevin-like system with two thermal baths and an athermal reservoir
本文研究了一个描述一维谐振势中的惯性粒子的类Langevin模型，该模型受到两个热浴和一个非热环境的作用。热噪声为高斯白噪声，热源温度不同。非热介质通过外部泊松型非高斯噪声起作用。我们精确地计算了粒子的位置和速度的随时间变化的累积生成函数，以及定态生成函数的表达式。讨论了非热储层注入能量和与热浴交换热量的一阶累积量的长时间行为。特别是，我们发现，由于不同的热浴的随机热的协方差表现出复杂的非热噪声的性质的依赖。
2022-04-10 cond-mat.stat-mech
Verification of finite bath fluctuation theorem for a non-ergodic system
对热储产生的波动的分析在整个科学史上产生了许多结果，从原子假设的验证，贯穿临界现象到非平衡热力学过程描述的最新进展。受最近的理论和实验工作的启发，我们分析了在一个简单的感兴趣的系统中由有限和混沌热浴引起的非平衡和平衡涨落。有限浴与感兴趣的系统相互作用时产生一个非遍历的复合系统。我们描述了有限浴诱导的平衡分布，并数值验证了有限浴涨落定理。我们还验证了当有限池的自由度增加时，我们的结果收敛于Crooks涨落定理，而非遍历性保持不变。
2020-02-12 cond-mat.stat-mech
Landau Theory for Non-Equilibrium Steady States
我们研究如何在非平衡稳定状态的系统接近连续相变仍然可以描述的朗道潜力，如果放弃了假设的解析性。在同时耦合到不同温度下的几个浴的系统中，非分析势产生于浴的不同态密度。在周期性驱动耗散系统中，多个浴槽的作用是通过单个浴槽以驱动频率的不同谐波传递能量来发挥的。的平均场临界指数变得依赖于两个最奇异的浴的低能量功能。我们提出了一个超越平均场的扩展。
2020-04-13 cond-mat.stat-mech
Driven Brownian particle as a paradigm for a nonequilibrium heat bath: Effective temperature and cyclic work extraction
我们将基于涨落耗散比的依赖于频率的有效温度的概念应用于处于非平衡稳态的受驱动布朗粒子。使用该系统作为弱耦合谐振子的恒温器，该谐振子在整个频谱上根据相应有效温度下的正则分布热化。通过将振荡器从被动的“温度计”转变为热机，我们实现了从单个热库循环提取功，这仅由于其非平衡性质而可行。
2017-05-02 cond-mat.stat-mech
