Fluctuation induced chiral symmetry breaking in autocatalytic reaction-diffusion systems
我们展示了如何时空波动可以诱导自发对称性破缺的系统是完全对称的波动的情况下。我们说明了这方面的自催化生产的手性对映异构体的非手性反应物在反应扩散系统。平均场稳态是手征对称的，时空涨落诱导了一种新的（分子）手征有序和尖锐的相变，包括再入。我们讨论了它的影响的背景下出现的分子同手性。
2005-03-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of intrinsic noise on a cubic autocatalytic reaction diffusion system
从我们最近对含反应$U+2V {\stackrel {λ_0}{\rightarrow}}~ 3 V;$和$V {\stackrel μ{\rightarrow}}~P$，$U {\stackrel ν{\rightarrow}}~ Q$的自催化反应扩散化学系统模型的化学主方程推导出发，确定了固有噪声对其动力学参数和化学浓度的动量-空间行为的影响。我们证明，固有噪声诱导$n \rightarrow n$分子与$n \geq 4$的相互作用过程，其中$n$是参与类型$U$或$V$的分子的数目。反应速率的动量依赖性是由以下事实驱动的：自催化反应（非弹性散射）通过存在任意数量的中间弹性散射而重整化，这也可以解释为三体复合态$σ= ϕ_u ϕ_v^2$的产生和随后的衰变，其中$ϕ_i$对应于表示$U$和$V$密度的场。最后，我们讨论了代表$σ$作为一个复合材料或基本粒子（分子）与自己的动力学参数之间的差异。在一维，我们发现，虽然他们表现出显着不同的行为在短时空尺度，高动量（UV）的限制，他们在大的时空尺度，低动量（IR）制度是正式等同的。另一方面，在二维和更大的，由于波动的影响，没有办法实验区分基本和复合$σ$。因此，在这种情况下，$σ$本身表现为一个实体，这表明它可以有效地作为一个独立的化学物种处理。
2014-06-09 cond-mat.stat-mech
Stochastic properties of systems controlled by autocatalytic reactions II
分析了自催化反应控制系统A+X -> X+X，X+X -> A+X，X -> B的随机行为，条件是反应粒子在系统体积中的分布是均匀的，即可以应用arXiv：cond-mat/0404402中介绍的反应动力学点模型.假设基质粒子A的数量通过合适的储存器保持恒定，我们导出了发现n= 0，1，..的概率的前向Kolmogorov方程。在给定的时刻系统中的自催化颗粒X。我们已经表明，随机模型的结果在一个方程的平均值的自催化粒子X强烈不同的动力学速率方程。结果发现，在著名的X粒子-A粒子-浓度图中，不仅违反了质量作用量定律，而且分叉点也消失了。因此，关于自催化反应在“自然选择”过程中的作用的推测几乎不能得到支持。
2004-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Lifetime of small systems controlled by autocatalytic reactions
本文利用反应动力学的点模型，研究了由自催化反应A+X -> X+X -> A+X，X -> B控制的小系统寿命的随机性质。假设一个系统只有当自催化粒子数大于零但小于正整数N时才是活的，我们计算了当底物粒子数A通过合适的贮库保持恒定，而终产物B不参与反应时，系统寿命的概率。我们已经表明，密度函数的寿命是强烈不对称的，在某些情况下，它有一个明确的最低值在开始的过程。它也已被证明，这种类型的系统的灭绝概率正好是1。
2004-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Analytical study of non Gaussian fluctuations in a stochastic scheme of autocatalytic reactions
对自催化化学反应的随机模型进行了数值和解析研究。范坎彭微扰计划的实施，超越二阶近似，以捕捉非高斯特性所显示的模拟。该方法的目标是三阶矩的波动分布的特征，起源于一个系统的四个人口在相互作用。理论预测与模拟结果吻合良好，表明van Kampen展开式的有效性超出了传统的高斯解。
2011-04-29 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Small-scale properties of a stochastic cubic-autocatalytic reaction-diffusion model
利用重正化方法研究了随机自催化反应扩散模型的小尺度性质。我们重整化噪声引起的紫外发散，并获得β函数的衰减率和耦合在一个循环。假设有色（幂律）噪声，我们的研究结果表明，这两个衰减率和耦合与规模的行为取决于噪声指数至关重要。将CARD模型解释为（非常简单的）生命系统的代理，我们的研究结果表明，环境波动中的幂律相关性可以在较小的尺度上减少或增加结构的增长。
2015-10-01 cond-mat.stat-mech nlin.PS
A spatial model of autocatalytic reactions
生物细胞的所有表面结构和复杂的内部剥离基本上是囊泡-膜组成的脂质双层形成封闭的囊。囊泡被认为是原始原始细胞的相关模型，它们可以为生物反应发生提供理想的环境。在本文中，我们研究了一组自催化反应的随机动力学，在一个空间有界的域，以模仿一个原始的细胞。自催化反应的组分的离散性引起大的持续振荡，即使组分的数量相当大。这些振荡是时空性质的，不像以前的研究中发现的，其中只包括时间振荡。我们推测，这些振荡可能有一个播种膜不稳定性，导致囊泡分裂的作用。通过这种方式，在简单的原始细胞中，原始细胞的生长和成分（原始遗传物质）的繁殖速度之间可以实现同步。
2010-01-27 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.PS
Transitions Induced by the Discreteness of Molecules in a Small Autocatalytic System
采用随机粒子模拟方法对具有少量分子的自催化反应系统进行了数值研究。在自催化反应回路中，发现了一种由于分子数的涨落和离散性而引起的新的状态，其特征是分子物种的交替灭绝。研究了随着体系尺寸和流量的变化，体系发生相变的过程，并报道了分子分布的单分子开关现象。相关的细胞内过程的结果进行了简要讨论。
2002-12-10 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
Exact solutions of kinetic equations in an autocatalytic growth model
动力学方程的过渡金属纳米团簇的成核和生长机制，提出了Watzky和Finke。这种类型的方程采用补充了负责化学反应的项的Smoluchowski凝聚方程的形式。在没有凝聚，我们发现完整的分析解决方案的模型方程的自催化速率常数都成正比的集群质量，和质量独立的。在前一种情况下，获得了$ξ_{k} = s_k(ξ_{1})\propto ξ_{1}^{k}/k $，而在后一种情况下，$s_k(ξ_{1})$的功能形式更复杂。在这两种情况下，$ξ_{1}(t) = h_μ(M_μ(t))$都是质量分布矩的函数。这两种功能，$s_k(ξ_{1})$和$h_μ(M_μ)$，取决于自催化生长和单体生产的假设机制，而不是系统中存在的其他化学反应。
2012-11-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Clues on chemical mechanisms from renormalizability: The example of a noisy cubic autocatalytic model
研究了噪声对描述立方自催化化学反应的特定反应扩散系统方程组的重整化性的影响。我们使用的噪声是高斯的，在空间中具有幂律相关性，其特征在于幅度$A$和噪声指数$y$。我们表明，改变噪声指数是等效的替代$d_{s} \rightarrow d_{\rm eff} = d_{s} - y$，从而修改的发散结构的循环积分（$d_{s}$是空间的维数）。该模型对于$d_{\rm eff} < 6$在一个循环处可重正化，对于$d_{\rm eff} \geq 6$不可重正化。噪声产生的高阶相互作用的影响进行了讨论。特别是，我们展示了噪声如何诱导新的相互作用项，可以解释为一些（内部）“化学机制”的表现。我们还展示了如何思想的有效场论可以应用到构建一个更基本的化学模型，这个系统。
2015-09-30 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Population dynamics of driven autocatalytic reactive mixtures
受基于非平衡态热力学的反应动力学理论和驱动反应扩散的线性稳定性的启发，我们应用Fokker-Planck方程来描述与化学库接触的反应性粒子系综的群体动力学。我们通过比较具有相同热力学但不同反应动力学的系统来说明自催化对种群动力学的影响。系统的动态相行为可能完全不同于其热力学所暗示的。通过定义相分离的粒子系综时的概率分布是双峰，我们发现，热力学相分离可能会被抑制的自抑制反应，而自催化增强相分离，并在某些情况下诱导系综，由philically单相系统分离成两个不同的群体，我们称之为虚拟相分离。不对称反应动力学也导致在反转反应方向时在性质上不同的群体动力学。在可忽略涨落的极限下，我们用特征线法和线性化方法研究了浓度标准偏差的演化以及相分离的条件，与完全数值解符合得很好。讨论了锂离子电池和{ \it原位} X射线衍射的应用。
2019-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Discreteness effects in a reacting system of particles with finite interaction radius
研究了具有有限距离相互作用的自催化反应系统。我们调查的离散颗粒字符的模型上的属性，如反应速率，淬火现象和前端传播的影响，专注于与连续的情况下的差异。我们引入了一个重正化的反应速率，它取决于相互作用半径和粒子密度，并且我们将其与宏观可观测量（例如，前速度和前厚度）。
2007-04-23 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic and Stoichiometric Laws Ruling the Fates of Growing Systems
本文将生长开放化学反应系统的热力学理论推广到化学计量矩阵具有非平凡左核空间的情形，揭示守恒定律与环境及初始条件共同决定系统生长、收缩或平衡的命运。
2024-05-03 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Reaction-Diffusion Processes with Surface Autocatalysis
Laboratoire de Physique de la Matière Condensée, CNRS – Ecole Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris（凝聚态物质物理实验室，法国国家科学研究中心-巴黎综合理工学院，巴黎理工学院）
本文提出一个通用理论框架，通过非线性积分方程和Fokker-Planck方程描述表面介导的自催化过程，揭示损失与复制竞争导致的种群动态、普适标度律及灭绝或爆发条件。
2026-07-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Stochastic analysis of chemical reactions in multi-component interacting systems at criticality
本文研究第二 Schlögl 自催化反应中相互作用诱导相分离与动力学分岔汇合形成的双临界点，通过随机主方程和平均场最小模型精确求得粒子数涨落标度指数从 3/2 变为 12/7，为多组分相互作用系统中化学反应涨落分析提供了通用方法。
2023-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chemical Thermodynamics for Growing Systems
我们考虑增长的开放式化学反应系统（CRS），其中自催化化学反应被封装在一个有限的体积和它的大小可以改变与反应。生长CRS的热力学对于理解生物细胞和通过澄清其生长状态的物理条件和成本来设计原始细胞是不可或缺的。在这项工作中，我们建立了一个热力学理论的增长CRS通过扩展的海森几何结构的非增长CRS。该理论提供了环境条件，以确定不断增长的CRS的命运：增长，萎缩或平衡。我们还确定了热力学约束，一个限制可能的国家的不断增长的CRS和其他进一步限制区域的非平衡稳定增长状态可以存在。此外，我们估计的熵产生率在稳定的增长状态。非平衡态的增长源于热力学的可拓性，它不同于传统的定容非平衡态。这些结果是从一般热力学考虑导出的，而不假设任何特定的热力学势或反应动力学;即，它们仅仅基于热力学第二定律获得。
2022-08-29 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Large-deviations theory for growing chemical reaction networks
Institute of Industrial Science, The University of Tokyo（东京大学工业科学研究所）
本文为指数增长随机化学反应网络建立大偏差理论，通过分解体积与组成，证明组成涨落满足大偏差原理，并提供零模型解释单细胞异质性。
2026-09-28 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph q-bio.MN
Catalytic Coagulation
本研究提出一种模拟生命起源自复制反应的自催化聚集模型，求解了质量无关速率下的动力学标度，并将模型扩展到多种场景，揭示了与经典聚集不同的衰减规律。
2024-06-25 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
