Multiphase theory of Lennard-Jones nanofluids and the vaporization and condensation of nanodroplets
最近,人们对纳米流体和纳米液滴的工程和应用越来越感兴趣。在本文中,我们推导出一个理论的Lennard-Jones流体在多相动力学的信息理论的方法,类似于完全量子力学理论的相变。我们导出了粒子的最小有偏分布,并得到了一些解析解。
2010-02-01 cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein condensation in random directed networks
研究了随机增长有向网络中的玻色-爱因斯坦凝聚现象。网络通过添加顶点和边来增长。在每个时间步,网络以概率$p$获得顶点,以概率$1-p$获得边。新顶点具有概率为$f(a,b)$的适应度$(a,b)$。具有适应度$(a,b)$、入度$i$和出度$j$的顶点获得具有速率$a(i+1)$的新的进入边和具有速率$b(j+1)$的离开边。玻色-爱因斯坦凝聚是适应度分布$f(a,b)$的函数。
2003-06-24 cond-mat.stat-mech
Growing condensate in two-dimensional turbulence
我们报告了一个数值研究,辅以唯象解释,“能量凝聚”在强迫二维湍流的双周期盒。冷凝是一种有限尺寸效应,它发生在标准逆叶栅达到系统尺寸之后。它导致相干涡旋偶极子的出现。我们表明,时间的增长的偶极子是自相似的,它包含了大部分的注入能量,从而导致在一个能谱,这是明显比标准的$k^{-5/3}$之一陡峭。然而,一旦减去相干分量,剩余的波动具有接近$k^{-1}$的频谱。随着相干部分的增长,波动缓慢衰减。
2007-02-28 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Bose-Einstein condensation in complex networks
许多复杂系统的演化,包括万维网、商业和引文网络,都被编码在描述系统组成部分之间相互作用的动态网络中。尽管它们具有不可逆和非平衡的性质,但这些网络遵循玻色统计,并且可以经历玻色-爱因斯坦凝聚。在平衡量子气体的框架内解决这些非平衡系统的动力学性质预测,在竞争系统中观察到的“先动者牺牲”,“适合致富”和“赢家通吃”现象是潜在的演变网络的不同阶段。
2000-11-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Condensation of degrees emerging through a first-order phase transition in classical random graphs
由于其概念和数学上的简单性,Erdös-Rényi或经典随机图仍然是在几个领域模拟复杂交互系统的基本范式。虽然凝聚现象在复杂网络理论中得到了广泛的研究,但迄今为止,对度的凝聚还没有进行深入的研究。在这里,我们表明,经典的随机图模型的度统计经历了一阶之间的泊松分布和凝聚相相变,后者的特点是由一个大部分的节点具有度在有限的部门,他们的配置空间。根据统计物理学中的标准概念,讨论了一级跃迁的机制。我们发现的相图表征合奏空间的模型,我们评估率函数的概率观察到一个凝聚态,这表明凝聚度是一个罕见的统计事件类似于最近在其他几个系统中观察到的类似的凝聚现象。蒙特卡罗模拟证实了理论结果的正确性。
2019-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Topology, Hidden Spectra and Bose Einstein Condensation on low dimensional complex networks
拓扑不均匀性导致低维系统中的光谱异常,从而导致玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。这些异常存在于由无限多个状态组成的能量区域中,这些状态在热力学极限中具有消失的权重(隐藏状态)。在这里,我们提出了一个严格的结果,给出了最一般的条件BEC复杂网络。我们证明了在低维(谱维数$\bar{d}\leq 2$)下,谱的最低区域存在隐态是凝聚的充要条件,而对于$\bar{d}>2$,BEC总是发生.
2005-02-08 cond-mat.stat-mech
Weighted Growing Simplicial Complexes
单纯形复合体描述了协作网络、蛋白质相互作用网络和大脑网络,以及一般的网络结构,其中相互作用可以包括两个以上的节点。在实际应用中,通常单纯复形是加权的。在这里,我们提出了一个非平衡模型的加权增长单纯形复合体。所提出的动力学能够生成加权单纯形复合体,其权重和拓扑之间的相互作用不仅在节点和链接的级别上,而且在更高维度的面的级别上。
2017-03-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Dynamics of condensation in the totally asymmetric inclusion process
我们研究的动态凝聚的包含过程中的一维周期性晶格的热力学极限,概括最近的结果有限格对称动力学。我们的主要重点是完全不对称的动力学还没有研究过,我们也比较对称系统的精确解。我们确定所有相关的动力学制度和相应的时间尺度作为系统大小的函数,包括一个粗化制度,集群移动的晶格和交换粒子,导致不断增长的平均集群大小。合适的观测量表现出幂律缩放在这个政权之前,他们饱和到平稳性以下的指数衰减取决于系统的大小。我们的结果是基于启发式推导和精确计算的对称系统,并支持详细的模拟数据。
2013-12-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A k-deformed Model of Growing Complex Networks with Fitness
Barabási-Bianconi(BB)适应度模型可以通过将原始网络增长模型映射到理想玻色子气体来求解。在后者中,众所周知的向玻色-爱因斯坦凝聚的转变对应于网络模型中“超级枢纽”的出现。出于对无标度性、热力学稳定性和自对偶性的保留,我们利用非广延Kaniadakis k分布推广了BB适应度模型的广延映射.通过数值模拟和平均场计算,我们表明,从外延偏差不妥协的相变的定性特征。对临界温度的分析得出了对非广延参数k的单调递减依赖性。
2014-04-12 cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein Condensation on inhomogeneous complex networks
拓扑不均匀性对复杂网络中非相互作用玻色子的热力学性质有很大的影响。后者引起的异常的状态密度,可以诱导玻色-爱因斯坦凝聚在低维系统中,也没有外部限制的潜力。异常存在于由无限多个状态组成的能量区域中,这些状态在热力学极限中具有消失的重量。我们给出了一个严格的结果,给出了在态密度存在反常谱区的复杂网络上发生玻色-爱因斯坦凝聚的一般条件。我们提出的结果的频谱性质的广泛的一类图的定理适用。我们详细研究了一个明确的几何实现,梳状晶格,它体现了这种效果的所有相关功能,并可以实验实现作为一个阵列的约瑟夫森结。
2002-01-09 cond-mat.stat-mech
Emergent Hyperbolic Network Geometry
各种各样的相互作用的复杂系统的特点是发生在两个以上的节点之间的相互作用。这些系统是由单纯复形描述的。单形复形由单形(节点、链环、三角形、四面体等)组成。有着自然的几何解释。因此,单纯复形被广泛用于涉及时空离散化的量子引力方法中。在这里,通过扩展我们的知识,不断增长的复杂网络,以不断增长的单纯复形,我们调查复杂网络的涌现几何的性质,并探讨这种几何是否是双曲的。具体来说,我们表明,双曲网络几何自发出现的模型,纯粹是组合的单纯形复合体。生长单纯形复形的统计和几何性质强烈依赖于其维度,同时显示了真实复杂网络的主要普遍性质(无标度分布、小世界和社区)。有趣的是,当网络动力学包括面的异质适应性时,不断增长的单纯复合体可以经历相变,这反映在网络几何结构的相关变化上。
2016-12-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Condensation phase transitions of symmetric conserved-mass aggregation model on complex networks
研究了度分布为$P(k) \sim k^{-γ}$的随机网络和无标度网络上的对称守恒质量凝聚(SCA)模型的凝聚相变.在SCA模型中,质量以单位速率扩散,单位质量以$ω$速率从质量中切离。动力学保持总质量密度$ρ$。在定常状态下,我们数值模拟了SCA模型在正则格点上的凝聚相变。然而,临界线$ρ_c (ω)$取决于网络结构。在具有$γ\leq 3$的单光子晶体光纤上,指数质量分布的流体相完全消失,没有相变发生。相反,具有指数衰减的背景质量分布的冷凝总是发生在任何非零密度下。由于$γ\leq 3$在零密度极限下凝聚相的存在性,我们研究了一个随机网络和单频网络的混沌问题.我们用数值方法证明了一只羔羊在RNs和SFNs上以有限的生存概率无限生存,而在SFNs上以指数方式死亡,其中SFNs上的生存概率为$γ>3$。Lamb在带$γ\leq 3$的SFNs上的有限寿命保证了在带$γ\leq 3$的SFNs上在零密度极限下凝聚的存在,在该极限下直接数值模拟实际上是不可能的。在$ω= \infty$,我们数值上证实了RN上任何$ρ> 0$都发生完全凝聚。结合近年来对单频网的研究发现,在零距离过程中,在恒定跳频速率下,单频网和随机网都发生了完全凝聚。
2005-12-16 cond-mat.stat-mech
Entropy distribution and condensation in random networks with a given degree distribution
网络集成的熵表征了网络结构中编码的信息量,并且可以用于量化网络复杂性,以及在真实网络数据集中观察到的给定结构属性相对于随机假设的相关性。在许多真实网络中,单个节点的度不是固定的,而是随时间变化的,而它们的统计特性,如度分布,是保持不变的。在这里,我们刻画了具有给定度序列的随机网络的熵分布,其中每个度序列是从给定的度分布中随机抽取的。我们发现,无标度网络系综的熵的主导项只依赖于网络的大小和平均度,熵是自平均的,这意味着它的相对方差在热力学极限为零。我们还描述了熵的大波动,这些波动完全由网络中的平均度决定。最后,在某个阈值之上,集合中平均度的大波动可能导致凝聚,这意味着大小为~ $N$的网络中的单个节点可以吸引$O(N)$链接。
2014-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Complex networks created by aggregation
我们研究聚合作为一种机制,用于创建复杂的网络。在这个进化过程中,顶点合并在一起,这增加了高度连接的枢纽的数量。我们研究了一系列复杂的网络架构所产生的聚合。肥尾(特别是,无标度)分布的连接得到的网络与有限数量的顶点和增长的网络。我们观察到一个强大的网络结构的变化与连接密度的增长,并发现边缘的凝聚的相变。最后,我们证明了结构相关性在这些网络中的重要性。
2004-06-24 cond-mat.stat-mech
Condensation phase transition in nonlinear fitness networks
我们分析了凝聚相变在一个统一的框架,其中包括非线性模型和适应度模型作为其适当的限制。我们展示了一种新的相位结构,它依赖于适应度参数和非线性指数。用Bianconi-Barabasi方法证明了网络动力学演化过程中凝聚相变的发生。我们发现,非线性和健身优先附着机制在形成一个有趣的相结构中发挥了重要作用。
2012-12-03 cond-mat.stat-mech cs.SI nlin.AO
Supersymmetric multiplex networks described by coupled Bose and Fermi statistics
到目前为止,还没有在复杂网络中发现简单对称性。在这里,我们表明,在不断增长的多路复用网络的多层结构的对称性可以利用其动力学规则,形成耦合玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克量子统计描述的超对称多路复用网络。超对称多路复用由无标度网络层形成,并且可以显示链接的玻色-爱因斯坦凝聚。为了用量子信息工具刻画超对称复用的复杂性,我们将网络纠缠熵的定义扩展到复用网络的各个层。有趣的是,我们观察到一个非常简单的关系之间的纠缠熵的层的超对称复用网络和熵率相同的复用网络。因此,这种关系将超对称多路复用网络的经典非平衡增长动力学与其量子信息静态特性联系起来。
2015-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Bose-Einstein Condensation in Satisfiability Problems
本文研究可满足性问题中的复杂行为。我们提出了一个新的基于统计物理的可满足性问题的表征。具体来说,我们设计了一种算法,能够从一个k-SAT实例开始产生图形,以分析它们并显示是否发生玻色-爱因斯坦凝聚。我们观察到,类似于复杂网络,k-SAT实例的网络遵循玻色统计,可以进行玻色-爱因斯坦凝聚。特别是,k-SAT实例从一个适合致富的网络,赢家通吃的网络条款变量的比例减少,k-SAT的相变接近玻色-爱因斯坦凝聚的临界温度。最后,我们采用基于适应度的分类来增强SAT求解器(例如,ChainSAT),并获得CNF公式的持续最高性能SAT求解器,因此是一类新的高效硬件和软件验证工具。
2013-04-02 cond-mat.stat-mech cs.DS
Statistical Thermodynamics of the Fröhlich-Bose-Einstein Condensation of Magnons out of Equilibrium
本文用非平衡热力学方法研究了射频辐射泵浦下磁振子的Fröhlich-玻色-爱因斯坦凝聚。这样的系统表现出复杂的行为,包括在稳态条件下出现的协同耗散结构类似于平衡系统的玻色-爱因斯坦凝聚。一种“双流体模型”出现了:“正常”的非平衡结构和Fröhlich凝聚或“非平衡”,这是一个吸引子的系统。我们分析了这个耗散复杂系统的不可逆热力学的一些方面,即它的信息熵,在非平衡条件下的波动的表达式,相关的麦克斯韦关系和制定的广义$\mathscr{H}$定理。我们还研究了系统的信息熵产生,引入了一个序参量,验证了系统演化和(不)稳定的Glansdorff-Prigogine判据.
2018-09-06 cond-mat.stat-mech
Dynamics of Counterion Condensation
利用推广的Poisson-Boltzmann方程,研究了反凝聚动力学。对于一个单一的带电板在抗衡离子的存在下,它表明,平衡的方法是扩散。在远离平衡态的带电运动平板中,临界速度处发生动力学反凝聚相变。反云的复杂动力学行为被证明是导致一种新的非线性力-速度关系的移动板。
1999-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Condensation phenomena of conserved-mass aggregation model on weighted complex networks
研究了加权无标度网络(WSFNs)上守恒质量凝聚(CA)模型的凝聚相变。在WSFN中,权重$w_{ij}$被分配给节点$i$和$j$之间的链路。我们考虑给定的对称权重为$w_{ij}=(k_i k_j)^α$。在CA模型中,随机选择的节点$i$上的质量$m_i$以$T_{ji}$的速率扩散到$i$的链接邻居$j$,或者以$ωT_{ji}$的速率从节点$i$扩散到$j$。跳频概率$T_{ji}$被给出为$T_{ji}= w_{ji}/\sum_{<l>} w_{li}$,其中该和在节点$i$的链接邻居上运行。在WSFNs上,我们用数值方法证明了存在一个临界$α_c$,低于这个临界$α_c$,CA模型将经历与正则格点上CA模型相同类型的凝聚相变。然而,对于$α\geq α_c$,对于任何密度的$ρ$和$ω$,总是发生冷凝。我们通过分析在WSFN上找到度指数为$γ$的$α_c = (γ-3)/2$。为了获得$α_c$,我们解析地导出在具有度$k$的节点处找到步行者的平稳分布$P^{\infty}_k$的标度行为,以及在具有度$k$的同一节点处同时找到两个步行者的概率$D(k)$。我们分别发现了$P^{\infty}_k \sim k^{α+1-γ}$和$D(k) \sim k^{2(α+1)-γ}$。与$P^{\infty}_k$,我们还表明,分析和数值的平均质量$m(k)$的度$k$的…
2008-03-26 cond-mat.stat-mech
Exploring growing complex systems with higher-order interactions
本文提出增长随机单纯复形模型,研究高阶相互作用对复杂系统增长的影响,严格推导渗流性质,发现系统呈现无限阶相变,巨簇提前涌现,为理解社会、生物等增长系统提供新途径。
2024-11-11 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
The finite density scaling laws of condensation phase transition in zero range processes on scale-free networks
复杂网络上零程过程的动力学行为受到网络拓扑结构的影响。在定态下可能发生实空间完全凝聚相变。本文研究了无标度网络中静态和动态零程过程中凝聚跃迁的有限密度效应。利用巨正则系综方法,我们解析地预言了定态平均占据数关于有限密度的标度律。我们进一步探讨了凝聚相变的弛豫动力学。通过应用分级演化和标度分析,预测了弛豫动力学的标度律。进行了蒙特卡罗模拟和预测的密度标度律很好地验证。
2019-11-02 cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein Condensation for an Exponential Density of States Function and Lerch Zeta Function
我展示了如何玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)在一个非相互作用玻色子系统的指数态密度函数产量一类新的Lerch zeta函数。通过对临界温度的考察,提出了证明“黎曼猜想”问题的一种可能的策略。在一个定理和引理中,我提出了BEC的经典极限$\hbar\to 0$可以作为一个工具来寻找复宗量Riemann zeta函数实部的零点。它将黎曼假设简化为一种更柔和的形式。此外,我提出了一对创造-湮灭算子的BEC现象。这组创造-湮灭算子定义在复希尔伯特空间上。他们建立了一个装置来解释这种类型的BEC作为一个虚拟假设粒子的创造-湮灭现象。
2019-10-18 cond-mat.stat-mech hep-th
Condensation in disordered lasers: theory, 3D+1 simulations and experiments
在结构无序的情况下,光子的多次散射和波的局部化产生类似相干发射的复杂过程仍然是未被探索的。在这里,我们表明,一个单一的非线性薛定谔方程,标准激光器的Schawlow-Townes定律的作用,定量再现实验结果和三维时域并行模拟的胶体激光系统。
2008-09-09 cond-mat.stat-mech physics.optics
Homological percolation transitions in growing simplicial complexes
单纯复形(SC)表示是一种优雅的数学框架,用于表示从大脑网络到社会关系的各种复杂系统中具有高阶相互作用的复合体或群体的效果。在这里,我们探讨了同源渗流转变(HPTs)的增长SC使用经验数据集和提出的模型。HPT由第一和第二Betti数确定,这分别表示一维和二维宏观尺度同调环和腔的出现。提出了一个包含成长和偏好依恋两个基本因素的最小供应链模型来描述社会合作关系。该模型成功地再现了HPT,并确定了具有不同临界指数的无限级(Berezinskiii-Kosterlitz-无边界型)的过渡类型。与静态随机SC中观察到的Kahle定位相反,即使在第二Betti数出现之后,第一Betti数仍继续增加。这种离域被发现源于上述两个因素,并出现时,合并率的二维单形是小于孤立的单形的出生率。我们的结果可以提供拓扑洞察复杂网络的成熟步骤,如社会和生物网络。
2021-01-06 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Tsallis mapping in growing complex networks with fitness
在Bianconi-Barabási(B-B)适应度模型中引入Tsallis映射。该映射解决了非扩展统计力学框架内的适应度模型的动力学行为,其特征在于由无量纲非扩展性参数$q$。研究发现,这个新的唯象参数对网络的演化起着重要的作用:与原有的B-B适应度模型相比,随着$q$指数的变化,网络的演化可能经历不同的阶段,并确定了相应的临界转变“温度”.
2011-07-05 cond-mat.stat-mech nlin.AO
Multivariate Group Entropies, Super-exponentially Growing Complex Systems and Functional Equations
我们将多元群熵类定义为一组新的信息论测度,它大大扩展了群熵家族。我们提出了新的例子有关的“超指数”的普遍性类的复杂系统,特别是,我们引入了一般熵,这类代表一个合适的信息措施。我们还表明,与我们的多元熵的群论结构可以用来定义一个大家庭的精确可解离散动力学模型。自然的数学框架,使我们能够制定这种对应关系是由理论提供的正式集团和环。
2020-12-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Yang-Lee zeros for real-space condensation
本文通过静电类比推导出随机分配模型中Yang-Lee零点的精确分布,揭示压力驱动的实空间凝聚相变,并证明零点渐近为生成函数共形映射的像。
2024-11-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Bose-Einstein condensation and critical behavior of two-component bosonic gases
研究了三维二元玻色气体中的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),刻画了BEC相变时临界模的普遍行为。为此,我们使用场论(FT)重整化群(RG)方法,并进行平均场和数值计算。FT RG分析基于Landau-Ginzburg-Wilson Phi 4理论,具有与玻色子系统相同对称性的两个复标量场。特别地,对于具有交换Z_2,e对称性的全同玻色子,通过有效密度-密度相互作用耦合,其整体对称性为Z_2e × U(1)× U(1)。在BEC转变时,当两个组分同时凝聚时,它可能分裂成Z_2,eXZ_2XZ_2,当只有一个组分凝聚时,它可能分裂成U(1)XZ_2。这意味着对应的关键行为有不同的普适性类。数值模拟的两个组件的玻色-哈伯德模型在硬核极限支持RG预测:当两个组件同时凝聚,临界行为是由一个解耦的XY固定点,与不寻常的缓慢衰减的缩放校正所产生的现场物种间的相互作用。
2015-06-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech