Dissipation and Entropy Production in Deterministic Heat Conduction of Quasi-one-dimensional Systems
我们探讨了一个确定性的微观恒温器水库接触机制的后果。在二维系统的两端具有不同的温度库时，会产生热流，系统具有反常的热导率。导出了局部热流矢量的微观形式，并计算了动力学和势的贡献。总热流矢量满足连续性方程。这个非平衡稳态的属性作为系统的大小和温度梯度的函数进行了研究，确定局部流体性质的关键标度关系，并分离体积和边界效应。从局部平衡分布计算的局部熵密度被证明是一个非常好的近似直接从速度分布计算的熵密度，即使是远离平衡的系统。耗散和动力学熵产生和通量进行了定量比较，并在BGY近似范围内讨论了不同的机制。对于相同的温度水库附近的水库壁的熵产生示出成比例的局部相空间收缩计算从切空间动力学。然而，对于不相等的温度，局部熵产生和局部相空间收缩之间的联系是比较复杂的。
2013-05-14 cond-mat.stat-mech
Entropy-based characterizations of the observable-dependence of the fluctuation-dissipation temperature
通过广义涨落-耗散关系定义非平衡温度依赖于涨落-耗散温度与所考虑的可观测值的独立性。我们认为，这种可观察到的独立性是深相关的相空间概率分布的均匀性的超曲面的恒定能量。这一属性明确显示在三个不同的随机模型，其中可观察的波动耗散温度的依赖性只出现时，相空间分布的均匀性被打破。第一个模型是环上的能量输运模型，具有有偏的局部输运规则。在第二个模型中，定义在一个完全连接的几何形状，能量交换与两个热浴在不同的温度，打破了相空间分布的均匀性。最后，在最后一个模型中，系统连接到一个零温度的水库，并保持相空间分布的均匀性在松弛制度，导致一个可观察的独立的温度。
2010-03-12 cond-mat.stat-mech
Achievability of thermodynamic uncertainty relations
热力学的不确定性关系提供了一个普遍的熵耗散率和波动之间的权衡输运电流。该关系主要用于通过实验测量电流波动来估计最小熵耗散率。在这里，我们认为联合电流，并表明，这种不确定性关系不能同时实现任何两个电流，这导致潜在的低估的最小熵耗散率。
2019-11-21 cond-mat.stat-mech
Entropy production for velocity-dependent macroscopic forces: the problem of dissipation without fluctuations
在宏观系统中，速度相关的唯象力$F(v)$用于模拟摩擦、反馈装置或自推进。这种力通常包括耗散分量，其隐藏了在环境温度$T$下与恒温器的快速能量交换，由微观哈密顿量$H$控制。映射$(H,T) \to F(v)$ --即使对于许多目的都有效--可能会导致随机热力学的应用，其中推导出$incomplete$波动熵产生（FEP）。最近的宏观实验提供了一个启发性的例子，其中耗散主要是由固体对固体摩擦，通常通过确定性库仑力$F(v)$建模。通过适应微观普朗特-汤姆林森模型的摩擦，我们展示了FEP是如何占主导地位的释放到$T$ -恒温器，忽略了宏观库仑模型的热量。这个问题困扰着文献中的几项研究，不能通过用不同的辅助动力学来衡量时间反演的轨迹来解决：它只能通过对耗散下的恒温器进行更精确的随机建模来解决。
2015-09-10 cond-mat.stat-mech
On energy exchange rate and entropy production operators in quantum fluctuation-dissipation relations
对于具有外部时变哈密顿量的量子系统，在严格的统计等式（广义涨落耗散关系）的框架下，在Jordan对称化的时间算符序规则下，给出了系统能量变化率（单位时间功）和熵产生观测量的算符定义，并讨论了它们的性质.
2013-05-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipation, interaction and relative entropy
许多热力学关系涉及不等式，如果一个过程不涉及耗散，则是相等的。在这篇文章中，我们提供了等式，其中耗散贡献被证明涉及相对熵（a.k.a. Kullback-Leibler分歧）。所考虑的过程是经典力学和量子力学中的一般时间演化，初始状态有时是热的，有时是部分热的。作为应用，相对熵与输运系数有关。
2013-09-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-dissipation relation and the Edwards entropy for a glassy granular compaction model
本文分析研究了一个一维的玻璃态压缩模型。相关函数和响应函数都是在不断变化的密度和低敲击强度极限下精确计算的，其中密度以$1/\ln t$方式松弛。响应和关联函数原来是通过一个非平衡概括的波动耗散定理连接。在平均密度的初始响应增加的敲击强度被证明是负面的，而在较长的时间尺度上，它被证明是积极的。在短时间尺度上的波动耗散定理支配相关性和响应之间的关系，我们表明，这样的关系也存在缓慢的自由度，虽然有不同的温度。利用Edwards等人提出的统计理论对模型进行了进一步的研究，并在大系统极限下计算了Edwards熵。这种方法所描述的波动结果与通过动力学考虑计算的波动相匹配。我们相信这是第一次在非平均场模型中分析证实这些想法。
2005-08-04 cond-mat.stat-mech
Estimating dissipation from single stationary trajectories
在这封信中，我们表明，一个平稳的时间序列的时间反演的不对称性提供了有关产生该系列的物理机制的熵产生的信息，即使人们忽略了该机制的任何细节。我们开发估计的熵产生，可以检测非平衡过程，即使在时间序列中没有可测量的流量。
2010-09-20 cond-mat.stat-mech
A First and Second Law for Nonequilibrium Thermodynamics: Maximum Entropy Derivation of the Fluctuation-Dissipation Theorem and Entropy Production Functionals
非平衡系统的理论是从最大熵方法中推导出来的，这种方法在精神上类似于吉布斯给出的平衡理论。要求汉密尔顿的原则，固定的行动，以满足平均在一个轨迹，我们增加了限制的转移概率分布，导致Onsager-Machlup形式的路径概率。来自能量和动量守恒定律的附加约束然后将热交换和外部驱动力引入系统中，拉格朗日乘子与外部系统的温度和压力相关。其结果是一个完全依赖于时间的，非本地的描述非平衡合奏。然后，对能量交换和中央系统的信息熵的变化的详细计算提供了对熵产生的描述，该熵产生不依赖于稳态的规定或存在，也不依赖于中央系统的可测量变量的任何定义。这些结果连接到文献显示的路径重新加权的方法，创建任意波动定理，并通过提供一个简单的推导Jarzynski关系参考的稳态。此外，我们确定的路径自由能和熵（口径）泛函产生的第一定律的非平衡热力学相关的驱动力的变化，在路径平均值的变化。类似于吉布斯关系，路径平均值的变化产生波动耗散定理。热力学熵产生也可以用口径泛函来表示，从而简单地证明了克劳修斯陈述的微观形式。我们发现，最大熵路线提供了一个明确的推导路径自由能泛函，路径积分，朗之万，布朗，和福克-普朗克声明的非平衡过程。
2011-05-27 cond-mat.stat-mech
Essential equivalence of the GENERIC and Steepest Entropy Ascent models of dissipation for non-equilibrium thermodynamics
本文用微分几何的数学语言对非平衡态热力学的最陡熵上升动力学模型（Steepest-Entropy-Ascent，SEA）进行了重新表述，并与GENERIC模型的原始表述进行了比较，讨论了两种方法的主要技术差异。在这两种动力学模型中，耗散的描述都是“熵梯度”型的。SEA只关注时间演化的不可逆分量，选择亚黎曼度规张量作为耗散结构，并使用局部熵密度场作为势。GENERIC强调时间演化的可逆和不可逆分量之间的耦合，选择两种相容的退化结构（Poisson和退化co-Riemann），并使用全局能量和熵泛函作为势。作为一个例子，我们重写已知的通用制定的玻尔兹曼方程的平方根的分布函数的SEA制定。然后，我们提供了一个正式的证明，在更一般的框架，每当所有退化的GENERIC框架有关的守恒律，SEA和GENERIC模型的不可逆的动态组件基本上是可互换的，当然，他们假设相同的运动学。作为讨论的一部分，我们注意到，配备耗散结构的通用与莱布尼茨身份使它自动SEA度量叶。
2015-04-13 cond-mat.stat-mech
Effects of active fluctuations on energetics of a colloidal particle: superdiffusion, dissipation and entropy production
我们考虑一个胶体粒子浸泡在一个活性浴，并推导出一个Smoluchowski方程，支配胶体粒子的动力学。我们称之为主动Smoluchowski方程。我们的分析的基础上，这个积极的Smoluchowski方程显示了短时间的超扩散行为，强烈依赖于活动。我们的模型还预测了一个非单调的依赖平均能量耗散对时间，活动引起的动态签名。通过引入一个与频率相关的有效温度，我们表明，熵产生的平均速率是与时间相关的不同于热系统。这些异常的主要原因是没有任何波动耗散定理的有源噪声。我们还评论如何微观细节的活动可以扭转的趋势，平均能量耗散和平均熵产生率。
2019-05-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy production, energy dissipation and violation of Onsager relations in the steady glassy state
在玻璃态系统中，不同的自由度具有分离良好的特征时间，并由不同的温度描述。定态本质上是非平衡的。构造了一个广义统计热力学，提出了一个普适的变分原理.熵的产生和能量耗散以恒定的速率发生，它们之间存在一种普遍的关系，在特征时间的小比例下对主导阶有效。能量耗散（与熵产生不同）与慢度的涨落密切相关。由于一个有限的时间比的校正。昂萨格关系的背景下，传热也被认为是。它们总是在玻璃态破碎，除了接近平衡。
1999-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Oscillatory-nonnormal decomposition of dissipation in Ornstein-Uhlenbeck processes
The University of Tokyo（东京大学）；Pompeu Fabra University（庞培法布拉大学）
将Ornstein-Uhlenbeck过程的稳态熵产生率分解为振荡贡献和非正规贡献，分别对应耗散-相干权衡和耗散-加速弛豫权衡，并发现振荡权衡比其他系统严格两倍。
2026-07-02 cond-mat.stat-mech
Relative entropy, interaction energy and the nature of dissipation
许多热力学关系涉及不等式，如果一个过程不涉及耗散，则是相等的。在这篇文章中，我们提供了等式，其中耗散贡献被证明涉及相对熵（a.k.a. Kullback-Leibler分歧）。所考虑的过程都是经典力学和量子力学中的一般时间演化，初始状态有时是热的，有时是部分热的。通过计算一个输运系数，我们证明了--至少在这种情况下--该系数的耗散源是相对熵。
2014-01-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Fokker-Planck-Kramers equation and entropy production
我们使用一个正则量子化过程来建立一个量子Fokker-Planck-Kramers方程，该方程解释了热环境中的量子耗散。选择耗散项以确保热力学平衡由吉布斯状态描述。给出了一个量子熵产生的表达式，该表达式恰当地描述了处于非平衡定态的量子系统。给出了与热浴接触的量子谐振子的含时解。我们还得到了两个耦合谐振子系统在不同温度下与水库接触的定态解，从中我们得到了熵产生和量子热导。
2016-07-08 cond-mat.stat-mech
Comment on Ben-Amotz and Honig, "Average entropy dissipation in irreversible mesoscopic processes," Phys. Rev. Lett. 96, 020602 (2006)
我们指出，大多数的经典热力学结果的文件中已经知道在文献中，见Kestin和伍兹，相当一段时间，并不是新的，相反，作者暗示。正如Kestin所指出的，这些结果只适用于准静态不可逆过程，而不适用于本文所建议的任意不可逆过程。因此，对Jarzynski方法的应用是有限的。
2017-11-08 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Improved bound on entropy production in a quantum annealer
对于一个服从涨落定理的多变量概率密度函数所描述的系统，平均耗散的下界是由边缘分布的不对称程度（即边缘和它的镜像之间的相对熵）决定的。我们正式证明了这样的下限比最近报道的以边缘精度表示的界限更紧（即，热力学不确定性关系）并且是饱和的。我们举例说明的结果，我们应用它来实现最准确的实验估计与量子退火的耗散。
2021-07-14 cond-mat.stat-mech
Entropy production of nano systems with timescale separation
生物分子马达和机器中的能量流动对其功能至关重要。然而，实验观测往往局限于参与能量传输和耗散的一小部分变量。在这里，我们表明，通过一个可解的朗之万模型，看似隐藏的熵产生是可测量的，通过违反频谱的波动响应关系的一个缓慢的可观察。对于一般的时间尺度分离的马尔可夫系统，我们证明了违反谱在中频区域表现出一个特征平台。尽管它的高度消失，平台可以解释能量耗散在一个广泛的时间尺度。我们的研究结果表明，在不直接观察快速变量的情况下，探测纳米系统中的隐熵产生的一般可能性。
2016-07-11 cond-mat.stat-mech
Stochastic foundations of undulatory transport phenomena: Generalized Poisson-Kac processes - Part II Irreversibility, Norms and Entropies
在第二部分中，我们分析了广义Poisson-Kac（GPK）过程的耗散性质，考虑了合适的$L^2$ -范数的衰减和熵函数的定义。在这两种情况下，一致的能量耗散和熵函数依赖于整个系统的原始统计变量，部分概率密度函数$\{ p_α({\bf x},t) \}_{α=1}^N$，而相应的能量耗散和熵函数的基础上的整体概率密度$p({\bf x},t)$不满足单调性要求作为时间的函数。混沌平流（标准映射耦合到随机GPK过程）的例子说明了这一现象。一些补充的物理问题也得到了解决：遍历性破缺的吸引势的存在下，并使用GPK扰动来安抚随机场方程。
2016-09-24 cond-mat.stat-mech
Violation of the second fluctuation-dissipation relation and entropy production in nonequilibrium medium
研究了一类满足局部细致平衡的非平衡介质的朗之万动力学方程。对于浸入介质中的探针的有效动力学，我们推导出一个不等式，该不等式限制了第二波动耗散关系（FDR）的违反。我们还讨论了有效动力学的有效性。特别是，我们表明，从非平衡线性响应理论得到的有效动力学是一致的，从奇异摄动方法。作为这些结果的一个例子，我们提出了一个简单的非平衡介质模型，其中的粒子受到开关随机电位。对于这个模型，我们表明，第二个FDR是恢复在快速切换限制，虽然粒子是平衡。
2022-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantifying dissipation using fluctuating currents
耦合到多个热力学水库的系统可以表现出非平衡动力学，打破细致平衡产生电流。为了给这些水流提供动力，水库的熵增加了。熵的产生率，或耗散率，是非平衡过程统计不可逆性的量度。通过在几个生物系统中测量这种不可逆性，最近的实验已经发现某些系统并不处于平衡状态。在这里，我们讨论了三种策略，以取代二元分类（平衡与非平衡）的熵产生率的量化。为了说明这一点，我们生成了一个易于分析的珠弹簧模型的演变的时间序列数据。概率流可以被推断并用于间接量化熵产生率，但这种方法需要在高维系统中禁止大量的数据。这种维数灾难可以通过使用热力学不确定性关系来限制熵产生率来部分减轻，所述熵产生率使用概率流中的统计波动。
2019-04-12 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Universal tradeoff relation between speed, uncertainty, and dissipation in nonequilibrium stationary states
King’s College London（伦敦国王学院）
该研究推导了非平衡定态中随机流首达时间矩的普适热力学下界，揭示速度、不确定性与耗散的权衡关系，近平衡符合Van't Hoff-Arrhenius定律，远平衡给出速率过程普适速度极限，且熵产生流时界取等号。
2026-08-14 cond-mat.stat-mech
Non-adiabatic entropy production for non-Markov dynamics
本文推广了[M. Esposito和C. Van den Broeck，Phys. Rev. Lett. 104 090601，（2010）]，到任意非马尔可夫遍历动力学。我们还介绍了一个概念的稳定性特征的非马尔可夫。对于稳定的非马尔可夫系统，非绝热熵产生满足积分涨落定理，导致非平衡稳态之间的过渡热力学第二定律。这个量也可以写成广义通量和广义力的乘积之和，因此适用于热力学。另一方面，广义涨落耗散关系也成立，说明它满足的条件是遍历性和稳定性，而不是马尔可夫性。我们表明，尽管是反直观的，在这项工作中引入的稳定性准则可能会违反非马尔可夫系统，即使他们是遍历，导致违反波动定理和广义波动耗散关系。稳定性则是上述性质成立的必要条件，并解释了为什么广义波动耗散关系在非马尔可夫系统表现出非平衡稳态的研究中仍然难以捉摸。
2012-09-06 cond-mat.stat-mech
Free-Energy Differences from Nonequilibrium Fluctuations in High Dissipation
University of Gothenburg（哥德堡大学）；Science for Life Lab（生命科学与技术实验室）
本文提出名为EquiNET的方法，通过重复测量轨迹涨落确定熵产生或其下界，进而估计自由能差，在高耗散区域等传统方法失效的场景仍能给出准确结果。
2026-08-25 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-Dissipation theorems and entropy production in relaxational systems
我们表明，随机动力系统的平衡的波动耗散等式的违反是有界的熵产生的函数。这一结果适用于比“接近平衡”更广泛的情况，包括扩散以及玻璃和其他远离平衡的宏观系统。对于老化系统，这限制了年龄-频率制度，其中，在H函数的衰减速率方面，磁化率满足FDT，这是一个与放置在与系统接触的温度计的读数密切相关的问题。
1997-07-22 chao-dyn cond-mat.stat-mech hep-th
Nambu Nonequilibrium Thermodynamics and the Lyapunov Structure of Open Systems
Ibaraki University（茨城大学）
通过开放活塞模型，提出由耗散势$S_{NB}$生成的梯度流描述不可逆弛豫，证明$S_{NB}$单调递增并充当Lyapunov函数，从而解决开放系统中热力学熵非单调的问题。
2026-10-14 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of active matter: Tracking dissipation across scales
本文从含显式溶质的催化粒子微观模型出发，利用随机热力学跨尺度推导相互作用活性粒子的熵产生率，并给出活性布朗粒子与流体动力学层面的严格耗散表达式。
2024-01-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Information-theoretic bound on the entropy production to maintain a classical nonequilibrium distribution using ancillary control
有许多功能的情况下，它是可取的，以维持一个介观系统在一个非平衡状态。然而，这种控制需要固有的能量耗散。在这篇文章中，我们统一和扩展了一些工作的最小能量成本，以维持一个介观系统在一个规定的非平衡分布，使用辅助控制。对于各种控制机制，我们发现，所需的最小量的能量耗散可以被铸造作为一个信息理论的措施之间的目标非平衡态和基本的平衡分布的可扩展性。这项工作提供了定量的洞察力的直观想法，需要更多的能量来维持一个系统远离平衡。
2017-07-02 cond-mat.stat-mech
A Unified Nonequilibrium Framework: Thermodynamic Distance, Dissipation, and Stationary Laws via Effective State Count, Variational Stationarity, and Thermodynamic Bounds
本文提出一个基于有效态计数的非平衡热力学变分框架，定义热力学距离并分解熵产生，导出涨落对称性与热力学界。
2025-09-10 cond-mat.stat-mech
The maximum entropy production principle and linear irreversible processes
结果表明，Onsager的最小能量耗散原理与最大熵产生原理是等价的。已知线性化玻尔兹曼方程的解使熵产生极值。有人认为，在平稳过程的情况下，这个极值是最大值，而不是最小值。
2010-03-18 cond-mat.stat-mech
On the Dynamic Statistical Information Theory
本文将Shannon的静态统计信息理论推广到动态过程，建立了动态统计信息理论。导出了动态信息密度和动态信息熵密度的非线性演化方程。给出了漂移信息流和扩散信息流的表达式，以及信息熵产生率和信息耗散率的计算公式。在同一个动力系统中，信息耗散率等于信息熵产生率。信息扩散和信息耗散是同时发生的。得到了反映传输过程中动态耗散特性的动态互信息和动态信道容量。这些推导和结果都是从动态信息和动态信息熵的演化方程出发，在不增加任何额外假设的情况下得到的，是统一的、严格的。两个实际的动态主题进行了讨论。
2005-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Attaining entropy production and dissipation maps from Brownian movies via neural networks
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
量化熵产生（EP）对于理解介观尺度上的随机系统（如生物体或生物组装体）至关重要。然而，在不跟踪相关变量的情况下，从实验记录的时间序列图像数据中找出EP发生的位置和程度是具有挑战性的。在这里，我们应用卷积神经网络（CNN）（一种强大的图像处理工具），通过仅从电影中计算的无监督学习算法开发了EP的估计方法。结合CNN最后一层的注意力图，我们的方法不仅可以量化随机EP，而且可以产生EP的时空模式（耗散图）。我们表明，我们的方法准确地测量EP，并在两个非平衡系统，珠弹簧模型和弹性细丝网络创建一个耗散图。我们进一步确认高性能，即使有噪音，低空间分辨率的数据，和部分观察到的情况。我们的方法将提供一个实用的方法来获得耗散映射，并最终有助于揭示复杂系统的非平衡性质。
2021-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cs.LG
The Equivalence of Dissipation from Gibbs' Entropy Production with Phase-Volume Loss in Ergodic Heat-Conducting Oscillators
吉布斯的热力学熵是由相体积的对数给出的，相体积本身响应于热库的热传递。我们比较了相体积损失与传热熵产生所描述的热力学耗散。它们的等价性被记录为计算机模拟的各态历经谐振子的恒温温度梯度的响应。在模拟中，一个或两个恒温器变量控制动能或动能及其波动。所有的运动方程都是时间可逆的。我们考虑强和弱控制变量。在任何情况下，相空间体积的时间平均耗散损失都与传热产生的熵相一致。线性响应理论很好地再现了通过计算机模拟获得的小梯度结果。这里考虑的恒温器是遍历的，并提供简单的动力学模型，其中一些只有三个常微分方程，同时保持能够再现吉布斯的正则相空间分布，并与不可逆热力学精确一致。
2015-12-11 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.class-ph
Fluctuation-Dissipation Theorem in Nonequilibrium Steady States
在平衡状态下，涨落耗散定理（FDT）通过一个变量与另一个变量的关联函数来表达一个可观测量对一个小扰动的响应，该相关函数与关于\emph{energy}的扰动共轭。对于一个非平衡稳态（NESS），相应的FDT涉及的关联函数的变量是共轭相对于\emph{entropy}。通过分裂成一个系统和一个介质的熵产生，它表明，对于一个真正的平衡态的系统的FDT的NESS不同于其平衡形式的添加剂项涉及\emph{total}熵产生。FDT的一个相关的变体，不需要明确的知识的平稳状态是特别有用的耦合朗之万系统。\emph{a priori}令人惊讶的自由显然涉及不同形式的FDT在一个NESS澄清。
2009-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
States with identical steady dissipation rate: Role of kinetic constants in enzyme catalysis
非平衡稳态的特征在于非零稳态耗散率。在适当条件下的化学反应系统可以产生这样的状态。我们在这里提出了一种方法，能够区分状态的稳定耗散率相同的值。这就需要研究在接近稳态的区域中熵产生率随实验上可观察到的反应速率的变化。作为一个完全可解的测试案例，我们选择了酶催化问题。还建立了总熵产生与酶效率的联系，提供了与该过程固有的不可逆性的理想联系。最后指出，在一个更一般的反应网络与数值演示的主要成果。
2014-03-03 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effective Action for Relativistic Hydrodynamics: Fluctuations, Dissipation, and Entropy Inflow
我们提出了一个详细的和自足的分析通用的Schwinger-Keldysh有效场论，描述宏观热波动的相对论场论，阐述了我们早期的建设arXiv：1511.07809。我们写了一个有效的行动，适当的流体动力戈德斯通模式和波动场，并讨论了对称性。波动耗散定理所施加的约束在我们的形式主义中是明显的。因此，该行动再现流体动力学本构关系符合当地第二定律在所有订单的衍生扩展，并捕获的八重分类的流体动力学运输的arXiv：1502.00636的基本要素。我们演示了如何恢复的流体动力学熵，并给出预测的非高斯流体动力学波动。我们构造的基本成分包括：（i）Schwinger-Keldysh的自由度加倍，（ii）与熵相关的涌现热规范对称性，它被封装在Wald的Noether流中，以及（iii）巴黎-Sourlas的BRST/拓扑超对称性，它将涨落耗散定理强加于人。总体的数学框架，我们的建设是由平衡的等变上同调的热平移，它捕获的基本约束所产生的Schwinger-Keldysh加倍，和热Kubo-Martin-Schwinger关系。所有这些功能方便地实现在一个协变超空间形式主义。另一个好处是，第二定律可以被理解为来自超空间格拉斯曼奇方向的熵流入。
2018-09-10 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Non-orthogonal eigenvectors, fluctuation-dissipation relations and entropy production
本文将平衡态统计力学的涨落-耗散定理（FDT）扩展到严格非正规跃迁概率矩阵的情况，通过Chalker-Mehlig型重叠矩阵引入非正交本征向量效应增强熵产生率，该机制对神经矩阵模型集体现象研究有影响且具通用性，并解析评估了相关模型的熵产生率。
2025-02-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Renyi Entropy Dynamics and Lindblad Spectrum for Open Quantum System
本文指出量子多体系统的Lindblad谱在强耗散区表现出分段结构和两种不同的能量标度。一个能量尺度确定不同段之间的分离，与耗散强度成比例，另一个能量尺度确定每个段的加宽，与耗散强度成反比。利用第二类Rényi熵动力学与Lindblad谱之间的关系，我们证明了这两个能量标度分别决定了第二类Rényi熵从一般初始态开始的短时动力学和长时动力学.这导致相反的行为，即，随着耗散强度的增加，短时间动态变得更快，长时间动态变得更慢。我们还将量子芝诺效应解释为仅占据零附近的Lindblad谱的特定初始状态，对于该初始状态，只有Lindblad谱的加宽能量标度重要，并且产生具有更强耗散的抑制动力学。我们用两个可以通过实验验证的具体模型来说明我们的理论。
2021-01-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Speed limit, dissipation bound and dissipation-time trade-off in thermal relaxation processes
该研究针对时不变跃迁速率的经典随机热弛豫过程，推导了演化时间的速度下界，提出非绝热熵产生的信息论界与新型耗散-时间权衡关系猜想并给出数值验证，部分情形下优于现有界。
2023-10-31 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Decomposing Thermodynamic Dissipation of Linear Langevin Systems via Oscillatory Modes and Its Application to Neural Dynamics
本研究提出线性朗之万系统熵产生率的振荡模式分解方法，可量化各模式及系统元素的持家熵产生贡献，应用于猴子ECoG数据揭示了清醒与麻醉状态下神经振荡的热力学差异。
2024-06-20 cond-mat.stat-mech q-bio.NC
Enstrophy dissipation in two-dimensional turbulence
对二维湍流问题的理解可以通过与热传导网络的类比来获得。它允许识别与拟能耗散相关的熵函数，并且该熵函数在正（平均）值周围波动。虽然相应的涡度拟能网络是高度非局域的，但涡度拟能流的方向遵循热力学第二定律。基本参数是作为波数$k$的函数的驱动$γ_k>0$的强度与耗散强度$νk^2$的比率$T_k = γ_k /(νk^2)$，其中$ν$是粘度。拟能流从$T_k$的较高值流向较低值，类似于热流从较高温度流向较低温度。因此，我们的拟能耗散的概率分析和热传导的类比补充和可视化的直接拟能级联的更传统的光谱参数。我们还显示了一个波动的对称性分布的总熵产生的直接和逆涡度拟能级联的概率。
2005-11-24 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
A dissipation bound for thermodynamic control
生物和工程系统通过将功能耦合到热和/或粒子沿着热或化学梯度的传递来操作。在理想化的\textit{deterministically}驱动系统中，热力学控制可以可逆地施加，没有熵产生，只要使协议的速率与系统的平衡时间相比慢。在这里，我们考虑\textit{fully realizable, entropically driven}系统的控制参数本身服从的规则是可逆的，并获得方向性的时间只通过耗散。我们表明，当这样一个系统的移动在一个有向的方式通过热力学空间，它必须产生的熵，平均大于其广义位移测量的Fisher信息度量。该距离测量是次扩展的，但是不能通过减慢协议的速率来使其变小。
2015-08-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Entropy production of a small quantum system under strong coupling with an environment: A computational experiment
沿非平衡过程耗散的理论表达式已被提出许多。然而，它们还没有得到实验的充分验证。特别是对于与环境强相互作用的系统，理论量和标准热力学观测量之间的联系并不清楚。我们已经开发了一个基于自旋玻色子模型的计算机模拟，这在原则上是准确的，适合于测试所提出的理论。我们已经注意到，通过测量常规热力学量获得的耗散偏离热力学第二定律，可能是由于强耦合。我们表明，添加剂修正熵使它更符合第二定律。这一观察似乎与基于平均力势的理论相一致。
2019-04-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum thermodynamics of the spin-boson model using the principle of minimal dissipation
本文基于最小耗散原理和HEOM方法研究自旋-玻色子模型的量子热力学，发现在超越弱耦合极限时功、热和熵产生与弱耦合形式存在显著差异。
2024-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Life efficiency does not always increase with the dissipation rate
重要的生命支持性质与熵产生率之间不存在普遍的正相关关系。简单的原因是，非耗散和时间对称的动力学方面也与建立最佳功能有关。事实上，这些方面甚至在平衡周围的非线性机制中也是至关重要的，我们在介观尺度上发现了生物处理。我们通过分子马达、昼夜节律周期和感觉适应的例子来具体说明这些主张，这些马达在某些情况下的性能确实会因耗散功率的增加而受到破坏。我们使用耗散和时间反演破坏量之间的关系，以保持定量的讨论，也在有效的模型中，物理熵的产生是不清楚地识别。
2017-09-28 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
Dissipation, Generalized Free Energy, and a Self-consistent Nonequilibrium Thermodynamics of Chemically Driven Open Subsystems
一个系统的非平衡热力学位于一个持续的环境与流入和流出通常被视为一个子系统在一个更大的，封闭的“宇宙”。这仍然是一个问题，什么是最低限度的要求描述这样一个开放的驱动系统的周围，使其非平衡热力学可以建立在内部的随机动力学的基础上。我们提供了一个解决这个问题的方法，使用的见解分子马达在化学非平衡稳态（NESS）与持续的外部驱动器通过再生系统，或在准稳态（QSS）与过量的ATP，ADP，和Pi的研究。我们引入了外部再生系统维持NESS所需的{ \em最小功}的关键概念，$W_{min}$（{ \em e.g.}，保持分子马达的ATP、ADP和Pi的恒定浓度）。使用马尔可夫（主方程）描述的马达蛋白质，我们说明，NESS和QSS具有相同的动力学以及第二定律在相同的正熵产生率。NESS和其相应QSS的散热量之差正好是$W_{min}$。这为引入{ \em理想外部再生系统}提供了理由，并在NESS中的净自由能输入$F_{in}$和总耗散$F_{dis}$之间产生{ \em自由能平衡方程}：$F_{in}$由化学输入减去机械输出组成; $F_{dis}$由耗散热组成;变为热的有用能量的量是NESS熵产生。此外，我们表明，对于非平稳系统，$F_{dis}$和$F_{in}$对应的熵产生率和管家热的随机热力学，并确定一个相对熵$H$作为一个广义的自由能。
2013-06-19 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Force Geometry and Irreversibility in Nonequilibrium Overdamped Dynamics
University of Louisiana at Lafayette（路易斯安那大学拉斐特分校）；SRM University-AP（SRM大学安得拉邦校区）
研究通过力几何揭示非平衡热力学中不可逆性的结构原理，提出力对齐作为决定不可逆性的几何决定因素，并构建了力空间控制图以解释实验观测到的波动-耗散反相关性和非均匀耗散。
2026-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
