Response to targeted perturbations for random walks on networks
我们介绍了一个通用的框架,适用于广泛的一类随机游走网络,量化的平均首达时间的响应目标节点的本地扰动的网络,无论是在攻击(损坏的链接)或策略的运输增强(添加链接)。这种方法能够明确地确定这种响应对几何参数(如网络大小和扰动的局部化)和扰动强度的依赖性。特别是,它表明,MFPT的相对变化是独立的网络大小,并保持显着的大尺寸限制。此外,在网络的非紧探索的情况下,它被发现,有针对性的扰动保持对任何本地化的损坏的链接的传输特性的实质性影响。
2010-09-08 cond-mat.stat-mech
Dissipation bounds precision of current response to kinetic perturbations
本文提出并证明了一个约束电流对动力学势垒扰动响应精度的新不等式,该不等式不能由标准热力学不确定性关系导出,反而蕴含标准TUR并给出更紧的耗散界。
2024-08-27 cond-mat.stat-mech
Renewal aging and linear response
我们研究的线性响应的外部扰动的更新过程中,在老化的条件下,没有扰动,将产生超扩散。我们使用现象学的方法,在早期的工作中采用的其他群体的线性响应,我们发现,老化可能有湮灭任何迹象的协调响应谐波扰动的影响。我们还得到了线性响应使用动态参数,我们发现一个连贯的响应,虽然强度消失得很慢。在阶梯状扰动的情况下,动态参数在长时间限制下产生稳定的信号,其强度可能显着小于唯象方法的预测。
2006-02-10 cond-mat.stat-mech
Response of Complex Systems to Complex Perturbations: Complexity Matching
我们认为,复杂系统,定义为非泊松更新过程,与复杂性指标$μ$,通过复杂性匹配交换信息。我们用详细的理论和数值计算来说明这一特性,描述了一个复杂性指数为$μ_{S}$的系统被复杂性指数为$μ_{P}$的信号扰动。我们把我们的注意力集中在案件$1.5 \leq μ_S \leq 2$和$1 \leq μ_{P} \leq 2$。我们表明,对于$μ_{S} \geq μ_P$,系统S再现的扰动,和响应强度增加与增加$μ_P$。通过匹配条件$μ_P = μ_S$实现最大强度。对于$μ_{P} > μ_{S}$,响应强度消失为$1/t^{μ_P-μ_S}$。
2006-08-15 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic constraints on the nonequilibrium response of one-dimensional diffusions
我们分析的静态响应扰动的非平衡稳态,可以建模为一维扩散的圆。我们证明了一个任意的扰动可以分解成三个特定的扰动类,可以卓有成效地单独解决的组合。对于每一类,我们推导出一个简单的公式,定量描述的响应中的非平衡驱动有效的任意远离平衡的强度。
2022-01-05 cond-mat.stat-mech
Stochastic parametric modulation of linear and non-linear oscillators: Perturbation theory of the response function
本文用图解微扰理论研究频率受白噪声或色噪声调制的阻尼非线性振子,发现反关联色噪声可稳定不稳定构型,并预言白噪声调制下 λ²F 取特定值时系统会出现极大响应。
2024-09-03 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic constraints on kinetic perturbations of homogeneous driven diffusions
该研究分析扩散型非平衡稳态的动力学扰动静态响应,证实其为非平衡效应且可衡量涨落耗散定理的违背程度,还给出平坦势场驱动扩散下响应受驱动强度约束的定量不等式。
2024-04-15 cond-mat.stat-mech
Coarse-grained Second Order Response Theory
而线性响应理论,体现了波动耗散定理,可以应用于任何水平的粗粒化,非线性响应理论基本上是微观性质。对于平衡系统的扰动,我们开发了一个精确的理论框架,用于分析粗粒度观测量对时间依赖扰动的非线性(二阶)响应,使用路径积分形式主义。由此产生的表达式涉及的相关性的粗粒度路径权重的观察。这些权重的时间对称部分以复杂的方式取决于路径和扰动协议;此外,Markovianity的缺乏防止粗粒度路径积分的切片。我们表明,这些困难是可以克服的,响应函数可以表示在对应于一个单步扰动的路径权重。因此,这种形式主义导致外推方案,其中测量粗粒度变量的线性响应足以确定其二阶响应。我们用一个精确可解的四态模型和近临界伊辛模型说明了形式主义的有效性。
2020-11-29 cond-mat.stat-mech
On the response of a system with bound states of particles to the perturbation by the external electromagnetic field
研究了在低粒子动能区,由两种带相反电荷的费米子及其束缚态(类氢原子)组成的系统对外部电磁场扰动的响应.给出了考虑粒子束缚态(原子)存在时系统对外部电磁场响应的格林函数表达式,并介绍了用这些格林函数表示的系统的宏观参数,如电导率、介电常数和磁导率.作为例子,考虑了低温区理想类氢等离子体在外加电磁场作用下的扰动。这种方法还能够研究信号的传播特性,调谐到碱金属原子的两个超精细基态能级之间的跃迁,被认为是在玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)状态。结果表明,信号在这种系统中可以以很小的能量损耗传播。这样的事实允许引入群速度的概念,并研究在BEC中传播的微波信号的减速条件。
2007-06-22 cond-mat.stat-mech
Measurement of second-order response without perturbation
研究了胶体粒子在非谐势作用下的二阶响应函数。与需要外部扰动的典型响应测量相反,在这里,我们通过实验证实了最近开发的方法,其中从粒子的平衡轨迹获得系统的二阶可伸缩性[PCCP $\mathrm{\bf 17}$,6653(2015)]。所测得的磁化率与从外部扰动的响应中获得的那些在定量上一致。
2016-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear response for external field and perturbation in the Vlasov system
利用瞬态线性化方法,给出了一维Vlasov系统的非线性响应理论。该理论包含了对外场和初始定态扰动的响应,甚至适用于二阶相变的临界点。我们应用该理论的哈密顿平均场模型,玩具模型的铁磁体,并调查的临界指数与外部磁场的响应在临界点特别。得到的临界指数为非经典值3/2,而经典值为3。然而,有趣的是,在孤立的弗拉索夫系统中,一个标度关系与另一个非经典临界磁化率指数成立。通过直接模拟Vlasov方程的时间演化,数值证实了理论的有效性。
2014-05-09 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Response to perturbations for granular flow in a hopper
实验研究了三维正圆锥漏斗内稠密颗粒流对圆对称扰动的响应。这些实验包括在料斗的外边界处的流动的粒子跟踪测速。我们能够测试常用的本构关系,并观察颗粒流现象,我们可以模拟数值。无扰锥形漏斗流被描述为没有方位角分量的径向速度场。基于连续描述的数值模型的指导下,我们发现实验证据的二次,方位角环流的扰动的对称性相对于重力倾斜。对于小扰动,我们可以区分本构关系,根据它们产生的数值预测和我们的实验结果之间的协议。我们发现,二次环流可以抑制壁面摩擦力的变化,也与数值预测一致。对于大倾角,我们观察到突然发病的流通的参数,流通以前被抑制。最后,我们观察到,对于大倾角的波动速度增长,独立的发病循环。
2007-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Response and Sensitivity Using Markov Chains
动力系统经常受到强迫或改变其控制参数,研究这如何影响其统计特性是很有意义的。这类问题的一个突出的现实例子是气候对扰动的反应的研究。在这方面,确定系统对小扰动的线性响应作为灵敏度的量化是至关重要的。除了以前的工作,在这里,我们使用的转移算子形式主义研究的响应和灵敏度的动力系统进行扰动。通过将转移算子投影到一个合适的有限维向量空间上,可以得到确定有限马尔可夫过程的矩阵表示。此外,使用马尔可夫矩阵的扰动理论,它是可能的,以确定给定的规定强制系统的线性和非线性响应。在这里,我们提出了一种方法,把范围的密度的演化规律(刘维/福克-普朗克方程),允许有效地计算两个代表性的动力系统的灵敏度和响应。
2019-07-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Detecting time-irreversibility in multiscale systems: correlation and response functions in the Lorenz96 model
本研究通过高阶相关函数与能量响应函数分析双尺度Lorenz96模型,证明其可检测时间不可逆性,并揭示跨尺度能量输运的不对称性及扰动协议对响应的影响。
2024-11-11 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Nonequilibrium Response for Markov Jump Processes: Exact Results and Tight Bounds
本文利用随机热力学发展代数方法,研究非平衡稳态对任意扰动的响应,推导出边电流和流量对动力学势垒及驱动力扰动的显式表达式,并证明其满足简单界,同时恢复图论方法的结果。
2023-08-08 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
A universal niche geometry governs the response of ecosystems to environmental perturbations
本文提出一种基于几何变换的普适理论框架,将广义消费者-资源模型中的环境扰动映射为生态位结构变化,并证明仅凭物种响应难以区分合作与竞争相互作用。
2024-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech q-bio.PE
A fluctuation-dissipation theorem perspective on radiative responses to temperature perturbations
本研究基于响应理论,仅用未扰动数据通过理想化变暖扰动实验诊断“模式效应”,提出了量化耦合系统净辐射通量对SST扰动响应的时空响应算子与“敏感度图”。
2025-06-01 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.ao-ph
Disturbing synchronization: Propagation of perturbations in networks of coupled oscillators
我们研究了同步相位振荡器系综对施加在其中一个振荡器上的外部谐波扰动的响应。我们的主要目标是将扰动信号的传播与系综下的相互作用网络的结构联系起来。系统的整体响应是共振的,当扰动频率与相位振荡器的固有频率一致时,呈现最大值。另一方面,个体响应可以强烈地依赖于到施加扰动的位置的距离。对于随机网络上的小距离,系统表现为线性耗散介质:扰动以恒定速度传播,而其振幅随距离呈指数下降。对于较大的距离,响应饱和到几乎恒定的水平。这些不同的状态可以根据传播扰动信号的路径的长度分布来解析地解释。我们研究这些结果的扩展到其他的相互作用模式,并表明,基本上相同的现象在网络中观察到的混沌振子。
2004-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Collective response to local perturbations: how to evade threats without losing coherence
研究生命群体在局部扰动下的全局转向响应机制,利用自推进粒子最小模型揭示集体转向时间随系统规模增长的有限尺寸效应,并指出高效信息传播和适度运动性是维持群体连贯转向的必要条件。
2023-02-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum critical response: from conformal perturbation theory to holography
我们讨论了量子临界点附近的动力学响应函数,允许有限的温度和失谐的相关运营商。当量子临界点用共形场论描述时,共形微扰理论和算子乘积展开可以用来固定高频下的前几个前导项。高频响应的知识使我们能够推导出非微扰求和规则。我们显示,通过明确的计算,如何全息恢复CFT的一般结果,以及相关的总和规则,任何全息场论与共形UV完成-无论任何可能的新的排序和/或缩放物理在IR。我们数值获得全息响应函数在所有频率,使我们能够探测的渐近高频制度的崩溃。最后,我们表明,在全息Lifshitz理论的高频响应函数是非常相似的共形对应,即使他们没有强烈的对称性约束。
2017-04-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation-response theorem for Kullback-Leibler divergences to quantify causation
我们定义了一个新的措施的因果关系的波动响应定理Kullback-Leibler分歧,基于信息理论的扰动成本。这种信息响应既具有信息理论测量所需的不变性,又具有扰动传播的物理解释。在线性系统中,信息响应简化为传递熵,提供了Fisher和互信息之间的联系。
2021-02-13 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Response Formulae for $n$-point Correlations in Statistical Mechanical Systems and Application to a Problem of Coarse Graining
预测系统对扰动的响应是数学和自然科学中的一个关键挑战。在适当的条件下,系统的性质,扰动,和感兴趣的观测量,响应理论允许构建运营商描述的平稳变化的不变的测量系统的利益作为一个功能的小参数控制的扰动强度。特别是,响应理论可以开发为随机和混沌确定性动力系统,在后者的情况下,需要施加一定程度的结构稳定性的更严格的条件。在本文中,我们扩展了以前的研究结果,并推导出一般的响应公式,描述如何N点的相关性受到扰动的矢量流。我们还展示了如何计算系统的光谱特性的扰动的响应。然后,我们将我们的研究结果,在多尺度系统中的粗粒化的看似无关的问题:我们发现明确的公式描述的变化的条款描述参数化的被忽视的自由度,从施加扰动到整个系统。Mori-Zwanzig理论所设想的所有项-确定性、随机性和非马尔可夫项-都在扰动的一阶受到影响。所获得的结果提供了一个更深入的了解统计力学系统的扰动的响应,并有助于构建准确和强大的参数化的目标,是潜在的相关领域,如分子动力学,凝聚态物质,地球物理流体动力学。我们设想我们的一般结果可能的应用研究气候变率的人为和自然强迫的响应和恒温统计力学系统的等效性的研究。
2017-07-14 cond-mat.stat-mech math.DS nlin.CD
Nonlinear electronic density response of the warm dense electron gas: multiple perturbations and mode coupling
我们提出了广泛的新的从头算路径积分蒙特卡罗(PIMC)结果的电子气体在温暖的稠密物质条件下,受到多重谐波扰动。除了先前研究的原始波数下的非线性效应[Dornheim \emph{et al.},PRL \textbf{125},085001(2020)]和高次谐波的激发[Dornheim \emph{et al.},PRR \textbf{3},033231(2021)],多个外部电势的存在导致模式耦合效应,这构成了主要的非线性效应,并导致与线性响应理论相比基本上更复杂的密度响应。根据Dornheim \emph{et al.} ~[JCP \textbf{155},054110(2021)]最近提出的广义时间关联函数,给出了一种从未扰动系统的PIMC模拟中估计模式耦合效应的可能性。此外,我们在静态局部场校正方面扩展了我们先前的电子气非线性密度响应的分析理论[Dornheim \emph{et al.},PRL \textbf{125},235001(2020)],这允许以可忽略的计算成本高度准确地描述PIMC结果。
2021-10-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Kubo's response theory and bosonization with a background gauge field and irrelevant perturbations
使用共形场论计算的能谱,在XXZ模型中,我们调查的通量插入和Umklapp项的影响。我们讨论了两种方法来评估的Drude重量,第一个对应的线性响应理论和第二个对应的扭曲玻色子理论与Umklapp项。在前者的背景下获得的分歧矛盾的贝特ananonymous的结果,与两种方法相吻合的自由费米子点。这种差异的起源是在不同的顺序中的Umklapp项和通量插入的处理,其中的边缘扰动应考虑之前无关的。在长波极限下,我们计算了电导率随系统尺寸和温度的变化。
2021-05-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Relevance of sampling schemes in light of Ruelle's linear response theory
我们重新考虑非平衡定态对扰动的线性响应理论。我们首先表明,通过使用一个一般的功能分解的时空相关的强迫,我们可以定义基本的可扩展性,允许构建系统的一般扰动的响应。从SRB测度的定义出发,研究了采用不同抽样方案分析系统响应的结果。我们表明,只有一个特定的选择的时间范围评估系统的响应一般的时间依赖性扰动允许获得的公式首先提出的Ruelle。我们还讨论了特殊情况下的周期性扰动,表明当他们考虑到采样可以微调,使正确的时间范围的定义无关紧要。最后,我们讨论了我们的结果的影响,在分析数值实验的输出的策略,提供了一个严格的审查Reick提出的公式。
2011-10-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP