Entropic Mechanics: towards a stochastic description of quantum mechanics
我们考虑一个随机过程,它是(a)描述的连续时间马尔可夫链只有短的时间尺度和(b)约束,以保持一些隐藏的数量在长的时间尺度。我们假设马尔可夫链的转移矩阵是已知的,守恒量是已知存在的,但没有明确给出。为了研究随机动力学,我们建议使用平稳熵产生原理。然后,该问题可以转化为一个适当定义的行动和时间依赖的拉格朗日乘子的变分问题。我们表明,随机动力学可以描述的薛定谔方程,与拉格朗日乘子扮演的角色相,只要(a)的过渡矩阵是对称的或满足细致平衡条件,(b)系统是不是太远的平衡和(c)的数量的守恒量是大的。
2019-10-29 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Exploring the entropic asymmetry on logical stochastic resonance with energetically equivalent intrinsic outputs
School of Physical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi(印度技术学院曼迪分校物理科学学院);School of Chemical Sciences, Indian Institute of Technology Mandi(印度技术学院曼迪分校化学科学学院)
研究双阱势阱宽度不对称(熵不对称)对逻辑随机共振的影响,发现增加宽度不对称可提高逻辑输出正确概率,并与能量偏置协同降低能量成本。
2026-07-01 cond-mat.stat-mech
Entropic signature of resonant thermal transport: Ordered form of heat conduction
提出一种分析框架,利用平衡和非平衡原子模拟表征边界与纳米结构诱导机制的熵特征,揭示声子局部共振通过广泛模式杂化阻碍不可逆演化和熵最大化,实现高度有序的热传导区域,为超精确声子控制铺路。
2024-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
First-passage dynamics of linear stochastic interface models: numerical simulations and entropic repulsion effect
利用Langevin方法对非守恒噪声下的Edwards-Wilkinson方程和守恒噪声下的Mullins-Herring方程进行了数值模拟,研究了一维波动界面分布.该配置文件是受周期性或狄利克雷(无通量)边界条件。我们确定的噪声驱动的时间演变的配置文件之间的初始平坦的配置和即时的配置文件达到一个给定的高度$M$的第一次。平均轮廓的形状与弱噪声理论(WNT)的预测吻合得很好,该理论描述了最有可能到达固定首次通过时间的轨迹。此外,与WNT一致,平均而言,轮廓在时间上代数地接近高度$M$,其指数基本上与边界条件无关。然而,动态指数的实际值比WNT预测的要小得多。这种“重正化”的指数解释的熵排斥所施加的不可穿透的边界上的波动的轮廓周围的最有可能的path. The熵排斥机制进行了详细分析,为一个单一的(分数)布朗沃克,它描述了异常扩散的标记的单体的接口,因为它接近吸收边界。本研究揭示了弱噪声近似的准确性和局限性的完整的首次通过动力学的描述。
2018-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Entropic trade-off relations in stochastic thermodynamics via replica Markov processes
The University of Tokyo(东京大学)
本文通过复制马尔可夫过程推导出熵权衡关系,为随机和量子热力学中的非线性信息量提供了约束方法。
2026-02-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Waiting for rare entropic fluctuations
近年来,在大偏差、累积量和涨落关系的背景下,各种随机变量(如功和熵产生)的非平衡涨落得到了广泛的讨论。通常情况下,人们会在固定的时间内观察这些观测值的分布。为了表征过程的精确随机性质,我们在这里讨论时域中的分布。特别是,我们专注于首次通过时间分布(FPTD)的熵产生,在几个现实的模型。我们发现涨落关系的对称性对得到典型的渐近行为起着至关重要的作用。简单的随机游走图片的异同进行了讨论。对于一个被驱动的粒子在环形几何形状,平均停留时间连接到粒子电流和稳态分布,它导致的波动关系式对称的FPTD。
2015-04-09 cond-mat.stat-mech
Geometric Stochastic Resonance
一个布朗粒子在振动力作用下穿越多孔膜时表现出随机共振,其性质强烈依赖于膜两侧封闭腔的几何形状。这种随机共振的表现既不需要能量障碍,也不需要熵障碍,因此可以被视为纯粹的几何效应。这种效果的大小是敏感的空腔和孔隙的几何形状,从而导致独特的最佳同步条件。
2012-06-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Statistics of stochastic entropy for recorded transitions between ENSO states
本研究基于随机统计物理框架分析ENSO相位转换,评估指数路径的熵变并验证积分涨落关系,发现除1999-2000年拉尼娜至2002-2003年厄尔尼诺的转换外均非极端熵事件,为统计物理在气候动力学中的应用开辟了新道路。
2025-07-14 cond-mat.stat-mech physics.ao-ph physics.data-an
Stochastic Resonance of a Flexible Chain Crossing over a Barrier
本文研究了柔性高分子体系克服双稳态势垒的随机共振现象。由于可以提高交叉率和改变链构象的障碍的灵活性,SR行为表现出许多功能的熵SR的一种新的,如功率放大峰在最佳的链长和弹性常数以及最佳的噪声强度。根据链长和构象状态出现的明显峰表明在波状通道内操纵生物聚合物的新方法,例如有效的分离方法。
2009-11-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bona fide Stochastic Resonance: A view point from stochastic energetics
研究了在周期信号驱动下,过阻尼布朗粒子在双势场中的共振行为。先前已经示出,由外部驱动器泵送到系统中的输入能量示出了作为噪声强度的函数的共振型行为。我们进一步扩展这一想法,以研究作为外部驱动力的频率的函数的行为,并显示类似的非单调行为的发生,这可以归因于作为一个真正的随机共振的签名。研究了弱驱动极限和强驱动极限,表明在双势系统中存在临界阈上随机共振。
2003-03-20 cond-mat.stat-mech
Signal Amplification in NbN Superconducting Resonators via Stochastic Resonance
我们利用NbN超导带线谐振器中由局部热不稳定性引起的非线性来研究随机谐振。当谐振器被驱动到不稳定状态时,小幅度调制(AM)微波信号借助于注入的白噪声被放大。研究了信号放大率对调制幅度和调制频率的依赖关系,并与理论进行了比较。
2006-06-21 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Features of first passage time density function for coherent stochastic resonance in the case of two absorbing boundaries
相干随机共振解释的首次通过时间密度函数。得到了不同长度介质共振时的首次穿越时间密度函数之间的标度关系。利用两个普适函数导出了共振时首达时间密度函数的计算公式,从而揭示了相干随机共振的普适性。提出了一个简单的近似表达式的第一次穿越时间密度函数的共振,这是相当准确地解释在共振的行为。
2000-02-15 cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance induced by random fields in ferroelectrics
提出了铁电体中空间噪声(电随机场)诱导的随机共振机制。计算结果表明了随机共振的特性:一定的随机场可以增加磁化率、声子占有率和过冷温度。这种随机共振的机制在其他无序系统中可能是普遍的。
2001-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Stochastic Resonance in Washboard Potentials
研究了在外力作用下周期势场中过阻尼粒子的迁移率。在摩擦系数随空间变化的非均匀系统中,迁移率表现出随机共振现象。结果表明,至少在非均匀介质中,振荡外场的存在对随机共振的可观性不是必需的。
1999-02-16 cond-mat.stat-mech
Array enhanced stochastic resonance and spatially correlated noises
讨论了噪声的空间相关性在阵列增强随机共振中的作用。我们数值计算表明,不同站点之间的负相关的噪声导致显着更大的值的信噪比比不相关的噪声或噪声与正相关。如果噪声是全局的,系统只显示常规的随机共振,没有任何阵列增强。
2003-08-29 cond-mat.stat-mech
The logistic equation and a linear stochastic resonance
我们分析表明,相关的高斯白噪声的线性发射机显示随机共振。我们讨论了这个问题的关系到一个广义的噪声逻辑方程。
2004-01-13 cond-mat.stat-mech
Nonlinear Theory of Stochastic Resonance
本文以统计场论为基础,以作用角为变量,发展了包括随机共振在内的非线性共振理论。对于非线性摆和双势阱的情况,得到了作用量、固有频率和非线性参数随系统能量和外界信号频率变化的显式表达式。
2001-05-27 cond-mat.stat-mech
Quantum fluctuation induced spatial stochastic resonance at zero temperature
我们考虑一个模型,其中的量子涨落可以控制,并表明系统响应于一个空间周期性的外部场在零温度。这意味着空间随机共振的发生,其中波动是纯粹的量子性质。各种功能的现象进行了讨论。
2001-03-12 cond-mat.stat-mech
System size stochastic resonance in driven finite arrays of coupled bistable elements
一组有噪声的耦合非线性系统对弱时间周期力的整体响应可能表现出对阵列中单元数目的非单调依赖性。这种效应被称为系统尺寸随机共振。在本文中,我们分析了非单调依赖于系统的大小的集体变量的信噪比表征一个有限阵列的一维全球耦合双稳态元素。与传统的非单调依赖于噪声的强度(随机共振)相比,系统大小的随机共振被发现限制在参数空间中的某些区域。
2009-05-27 cond-mat.stat-mech
Spatial stochastic resonance in 1D Ising systems
本文用传递矩阵法研究了在空间周期振荡外磁场中的一维伊辛模型。对于足够低的磁场强度,外部磁场与磁化响应之间的相关性对于给定温度呈现最大值。该现象可以解释为随机热浴引起的共振现象。这种新颖的“空间随机共振”现象与经典的随机共振现象有着不同的起源。
1999-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Gaussian, non-dynamical stochastic resonance
展示随机共振的原型系统只不过是一个阈值触发装置。它由周期性调制输入和噪声组成。每次输出超过阈值时,记录信号。这种数字滤波信号对噪声强度敏感。存在一个最佳的噪声强度值,使输出具有最大的周期性。在这里,我们探讨的非动力学随机共振在非平衡的情况下,即当高斯噪声被替换为$α$稳定的噪声的属性。我们证明,非平衡$α$稳定的噪声,依赖于噪声参数,可以削弱或增强非动力学随机共振。
2013-06-17 cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance in the two-dimensional q-state clock models
数值研究了二维q态时钟模型在弱振荡磁场作用下q = 2 ~ 7的随机共振现象。在平均场的情况下,我们观察到双共振峰,但详细的响应强烈地依赖于场调制的方向为q >= 5的准液相出现。我们解释这种行为的自由能景观的二维磁化平面。
2014-04-01 cond-mat.stat-mech
Lévy Noise-Induced Stochastic Resonance in a Bistable System
研究了非高斯Lévy噪声诱导的二阶双稳态系统的随机共振现象。不同参数的信噪比计算了一个有效的数值方案。研究了噪声强度、Lévy噪声稳定性指数和外界信号幅值对随机共振现象发生的影响。这表明,高幅值的信号不仅能增强系统的输出功率谱,而且能促进随机共振,在一定范围内适当调节Lévy噪声强度能使输出功率谱的峰值增大,这对随机共振有重要意义。此外,在最优阻尼参数下,降低稳定性指标会导致Lévy噪声的较大波动,进一步降低随机共振的几率。
2012-07-17 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Stochastic resonance for quantum channels
利用非线性动力学中的随机共振概念解释了噪声量子信道的容量。两个泡利通道被用来说明这个想法。还考虑了信道的保真度。噪声增强被发现的保真度,但不是为容量。
1999-03-17 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Modulated class A laser: Stochastic resonance in a limit-cycle potential system
我们利用知识的非平衡势的调制A类激光模型。我们分析,这样一个系统的确定性和随机动力学的李雅普诺夫潜力。此外,我们分析了这样一个系统的随机响应,并再次解释它使用的潜力在很大范围内的参数和小值的噪声。这种响应通过放大因子量化,在特定参数范围内建立随机共振。
2018-03-21 cond-mat.stat-mech
The Tsallis Entropy Barrier or the Roundness Barrier Based Dynamic Stochastic Resonance --A New Family of SR ?
提出了基于Tsallis熵垒或圆垒的动态随机共振机制,并进行了仿真。具有不同Tsallis q值的系统表现出作为噪声诱导的合作现象的结果的涌现的效果。
2008-08-18 cond-mat.stat-mech
Work Fluctuations and Stochastic Resonance
本文研究了布朗粒子在双势阱中的运动。该系统表现出随机共振现象。计算了在时间渐近状态下,系统在一个驱动周期内所做的功的分布。我们表明,波动的输入能量或所做的工作占主导地位的平均值。作为噪声强度的函数的在一段时间内所做的功的平均值也可以用于消除系统中的随机共振。我们还讨论了在这个特定的系统中的稳态波动定理的有效性。
2007-01-14 cond-mat.stat-mech
Nontrivial stochastic resonance temperature for the kinetic Ising model
在随机共振的背景下研究了弱振荡磁场中的动力学伊辛模型。模拟计算的信噪比在高于平衡临界温度T_c的非平凡共振温度处达到峰值。我们认为它的出现与T_c处动力学系数的消失密切相关。在一个和更高的维度与各种理论结果进行了比较。
1998-09-21 cond-mat.stat-mech
Relation between Stochastic Resonance and Synchronization of Passages in a Double-Well System
本文用数值方法计算了在周期性锯齿型外场作用下,布朗粒子在双阱系统中的停留时间及其分布。我们在系统中定义滞后。滞后回线面积被证明是一个很好的措施,同步通道从一个井到其他。我们建立这种随机同步和系统中的随机共振之间的联系。
1997-04-29 cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance in bistable systems: The effect of simultaneous additive and multiplicative correlated noises
分析了相关加性噪声和乘性噪声同时存在时对调制双稳态系统随机共振响应的影响。我们发现,当相关参数也被调制,系统的响应,通过输出信噪比测量,变得在很大程度上独立的加性噪声强度。
1999-10-10 cond-mat.stat-mech
Two-Well System under Large Amplitude Periodic Forcing: Stochastic Synchronization, Stochastic Resonance and Stability
我们研究的停留时间分布和探索的可能性,观察随机共振和synchonization的通道在一个两井系统驱动的周期性强迫振幅大于一个边际值,超过这两个井之一变得不稳定和diasppear。我们定义和计算系统中的磁滞回线,其面积测量停留时间统计和输入信号之间的同步程度,作为输入噪声强度的函数。我们分析了噪声引起的稳定性,在这样一个确定性的整体不稳定的系统,并在此范围内讨论上述两种现象。
1997-05-01 cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance in bistable confining potentials. On the role of confinement
研究了约束条件对连续双稳态系统中随机共振发生的影响。我们通过双阱势来模拟这样的系统,当|x|变为无穷大时,双阱势像|x|的q次方那样发散。对于q > 2的超谐波(硬)电势,SR峰随着q的增加而锐化,而对于q < 2的次谐波(软)电势,SR峰被抑制。
2009-01-16 cond-mat.stat-mech
Double stochastic resonance in conductors with narrow conduction band
研究了体心立方晶格窄导带导体中的随机共振现象。在这样的材料中,SR具有一个特征,即,作为加性和非相关噪声电平的函数的弱信号增益可以具有两个最大值,即,发生了双SR。
2005-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance and nonlinear response in a dissipative quantum two-state system
我们研究了由单色交流场驱动的耗散两能级系统的动力学,从通常的自旋玻色子哈密顿量开始。得到了自旋变量的量子朗之万方程。在高温极限下,研究了粒子平均位置相干振荡的振幅。该系统表现出量子随机共振定性协议与早期的数值结果。
1997-04-29 cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance in a model of opinion formation on small-world networks
研究了小世界网络中类伊辛系统的随机共振现象。这个系统受到噪音和外部调制的共同作用,可以被解释为在“时尚浪潮”的影响下通过模仿形成意见的程式化模型。随着小世界网络随机性的改变,外调制检测的幅度阈值和随机共振峰的宽度都有很大的变化。
2001-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance due to internal noise in reaction kinetics
我们研究的反应模型,提出纯粹由于内部噪声的随机共振。这意味着波动的唯一来源来自反应物的离散特性,并且没有更多的噪声进入系统。我们的分析表明,这一现象是高度复杂的,这是由不同的随机性的相互作用,在三个固定点的一个非线性系统。
2006-07-21 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph q-bio.PE
Stochastic resonance in a sinusoidal potential system: An analog simulation experiment
最近,在周期力和高斯白噪声驱动下,数值模拟了欠阻尼周期势系统的随机共振。在该数值工作中,随机共振的发生被解释为具有不同振幅和相位滞后的两个动力学状态的存在。在零温度下,这两个依赖于初始条件的动力学状态是稳定的。然而,在升高的温度下,这两种状态以平均速率从一种状态过渡到另一种状态。在目前的工作中,我们建立了一个模拟仿真实验,以显示在正弦势系统中的两个动力学状态的存在,以及验证在同一系统中的随机共振的发生。实验步骤包括设定实验的初始条件。
2018-12-20 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Work and dissipation fluctuations near the stochastic resonance of a colloidal particle
实验研究了双势阱中的胶体粒子系统中注入能量和耗散能量的涨落。外力所做的功和耗散的能量在注入功率最大的随机共振附近测量。我们证明了定态涨落定理在该系统中成立。
2008-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic resonance in periodically driven bistable systems subjected to anomalous diffusion
随机共振的发生在双稳态系统进行异常扩散,这是由密度依赖的波动,重点研究了问题的分析公式,以及一个可能的分析推导的关键量词的随机共振。建立了描述系统动力学的非线性Fokker-Planck方程和相应的Ito-Langevin方程。在线性响应制度的频谱放大,信噪比和磁滞回线面积的解析表达式推导出量化的随机共振。发现这些量化器强烈依赖于控制扩散类型的参数,特别是表征信噪比的峰值仅出现在接近的参数范围内。结果表明,考虑反常扩散系统与周期信号的相互作用,可以更好地理解周期力驱动的双稳态系统中的随机共振现象.
2021-03-13 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Point singularities and suprathreshold stochastic resonance in optimal coding
最近的研究群体编码的理论神经科学的动机,我们研究的最优性最近描述的形式称为阈上随机共振的随机共振,它发生在人口的噪声阈值设备,如模型的感觉神经元。利用互信息测度,数值计算表明,对于随机输入信号,最优阈值分布包含奇异性。对于足够大的噪声,这个分布由一个单一的点,因此最佳的编码是实现的阈上随机共振效应。此外,它示出了一个分叉模式出现在最佳阈值设置的噪声强度增加。Fisher信息被用来检查的行为的最佳阈值分布的人口规模接近无穷大。
2004-09-21 cond-mat.stat-mech q-bio.NC
Stochastic Resonance in the Fermi-Pasta-Ulam Chain
我们考虑一个阻尼的$β$ -Fermi-Pasta-Ulam链,驱动在一个边界受到随机噪声。结果表明,当激励信号幅值和频率固定时,随着噪声强度的增加,系统能量对激励信号的调制频率产生共振响应。多个峰值出现在信噪比中,表示随机共振现象。多个峰的存在被解释为存在许多稳定和亚稳态,发现当解决这个边界值问题的半连续近似模型。随机共振被证明是由这些状态之间的过渡。
2008-09-21 cond-mat.stat-mech nlin.CD nlin.PS
Enhancement of Stochastic Resonance in distributed systems due to a selective coupling
最近大量的数值模拟表明,作为空间耦合的结果,“随机谐振器”的响应被增强。在反应扩散模型中,利用“非平衡势”技术,也得到了类似的结果。我们现在考虑一个场依赖的扩散率,并表明耦合的“选择性”是更有效的实现随机共振增强比其整体价值在恒定的扩散率的情况下。
1999-09-28 adap-org cond-mat.stat-mech nlin.AO