Persistence and survival in equilibrium step fluctuations
本文综述了邻位面上单原子台阶平衡涨落的首次穿越特性的解析和数值研究结果。时间和空间的持久性和生存概率，以及持久的大偏差的概率被认为是。动态扫描隧道显微镜是用来评估这些第一次通过性能的步骤与不同的微观机制的质量传输的实验结果也提出和解释的理论预测适当的模型。离散采样，有限的系统大小和有限的观测时间，这是重要的理解实验和模拟结果的影响进行了讨论。
2007-02-28 cond-mat.stat-mech
Speeding up the first-passage for subdiffusion by introducing a finite potential barrier
我们表明，一个subdiffusive连续时间随机游走与无标度的等待时间分布的首次通过动力学在有限的时间间隔可以通过引入分段线性势垒优化。基于分数阶Fokker-Planck方程的生存概率和首次通过密度的解析结果与蒙特卡罗模拟结果吻合较好。作为一个应用，我们讨论了一个改进的设计相比，均聚物易位在准平衡近似梯度共聚物的有效易位。
2013-11-10 cond-mat.stat-mech
First passage time and change of entropy
首次通过时间被提出作为一个独立的统计分布，广义吉布斯分布的热力学参数。该理论不包括首次通过统计本身的确定。设定一个描述物理现象的随机过程。第一次通过统计是从这个随机过程中确定的。与首达时间共轭的热力学参数与配分函数中首达时间分布的拉普拉斯变换参数相同。相应的配分函数被分成乘数，其中之一是与平衡参数，和第二个-与首次通过时间分布的参数。与首次通过时间共轭的热力学参数可以用熵与平衡值的偏差来表示。因此，第一次通过时间分布的所有矩都用熵与其平衡值的偏差和作用在系统上的外力来表示。通过改变热力学力，可以改变首次通过时间。
2022-08-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Investigation of radiation-enhanced diffusion using first-passage time
将随机过程的首次通过时间（FPT）逼近到一定水平，用于描述辐射增强扩散。这是一种描述辐射增强扩散问题的整体方法，它没有指定过程的细节，但考虑了过程中熵的总体变化。得到的关系考虑到辐射效应对扩散系数的影响。所得的理论结果与实验结果进行了比较。
2022-08-17 cond-mat.stat-mech
First passage times of charge transport and entropy change
本文以金属双量子点中的电子转移为例，研究随机过程的首达时间统计，比较了考虑与不考虑熵变时的平均首达时间表达式，并探讨了直流偏置电压下外部因素对其的影响。
2024-07-28 cond-mat.stat-mech
Comparison of extended irreversible thermodynamics and nonequilibrium statistical operator method with thermodynamics based on a distribution containing the first-passage time
本文对比了包含首达时间参数的分布版非平衡热力学、非平衡统计算子方法与扩展不可逆热力学，将扩展不可逆热力学的弛豫时间τ替换为平均首达时间，并推导了相关热力学参数的表达式。
2024-07-28 cond-mat.stat-mech
Statistics of the first passage area functional for an Ornstein-Uhlenbeck process
我们考虑由Ornstein-Uhlenbeck过程的积分定义的面积泛函，该过程从给定值开始，在它第一次达到零（其平衡水平）时结束。准确的结果是提出的平均值，方差，偏度和峰度的潜在面积概率分布，连同协方差和面积和第一次通过时间之间的相关性。除其他事项外，分析表明，面积分布是渐近正态的弱噪声限制，这与首次通过时间分布相反。指出了各种应用。
2021-05-04 cond-mat.stat-mech
Kinetic uncertainty relation on first passage time for accumulated current
动力学不确定性关系（KUR）是时间齐次连续时间马尔可夫链在固定时间间隔内观测精度与平均动力学活动之间的权衡关系。在这封信中，我们推导出的KUR的第一个通过时间的时间积分电流停止时间的信息不等式。该关系表明，第一次通过时间的精度从上到下由到该时间的平均跳跃数限定。我们将我们的结果应用到简单的系统，并证明了活动约束给出了一个更紧密的约束比热力学不确定性关系在政权远离平衡。
2021-02-12 cond-mat.stat-mech
Influence of Entropy Changes on First Passage Time in the Thermodynamics of trajectories
该研究在轨迹热力学框架下探究熵变对首次通过时间的影响，明确了平均首次通过时间与非负总熵变的关系，发现动力学活性等相关量的类似依赖规律，并通过多类模型系统验证了熵变在不同状态下的作用。
2024-12-08 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation for first-passage times on Markov chains
我们推导了连续时间马尔可夫链上首次通过时间的热力学不确定关系。TUR利用来自双向转换的熵产生和来自单向转换的净通量，提供FPT波动的下限。由于每个双向转换也可以被看作是一对单独的单向转换，我们的方法通常会产生一个TURs的合奏。FPT波动的最紧的约束，然后可以从这个合奏通过一个简单的和物理动机的优化过程。本文给出的结果是有效的任意初始条件下，平衡动力学，并因此非常适合于描述固有的不可逆的第一次穿越事件。因此，它们可以很容易地应用于各种学科中出现的无数首次通过问题。
2021-03-30 cond-mat.stat-mech
First-passage dynamics of linear stochastic interface models: weak-noise theory and influence of boundary conditions
我们考虑一个一维波动的界面轮廓所支配的Edwards-Wilkinson或随机Mullins-Herring方程的周期性，标准Dirichlet和Dirichlet无通量边界条件。在弱噪声近似下计算了在有限（首次通过）时间$T$达到给定最大高度$M$的界面波动的最小作用路径。在瞬态和平衡状态下得到了剖面形状的动态和静态标度函数，即，对于小于或大于特征弛豫时间的首次通过时间$T$。在这两个政权，该配置文件的最大高度$M$与一个普遍的代数时间依赖性，其特征在于仅由模型的动态指数。结果表明，在平衡状态下，轮廓的空间形状敏感地依赖于边界条件和守恒定律，但在瞬态状态下，它基本上与它们无关。
2018-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Universal First-Passage-Time Distribution of Non-Gaussian Currents
我们调查的波动的时间流逝，直到通过导体转移的电荷达到一个给定的阈值。为此，我们测量了在库仑阻塞制度下，两个金属岛之间转移的电子净数的首次通过时间的分布。我们的实验结果是非常符合数值计算的基础上，最近的理论描述任何非平衡平稳马尔可夫过程的精确的首次通过时间分布。我们还推导出一个简单的解析近似的首次通过时间分布，它考虑到非高斯统计的电子输运，并表明，它描述的实验分布具有很高的精度。这种普遍的近似描述了广泛的一类随机过程，并可以用于超越介观电荷输运的背景。此外，我们通过实验验证了正负阈值的首次通过时间分布之间的波动关系。
2018-09-18 cond-mat.stat-mech
Persistence and First-Passage Properties in Non-equilibrium Systems
本文讨论了扩展多体非平衡系统的持续性及其相关的首次穿越性质。从具有一个或几个自由度的简单系统开始，如随机行走和随机加速问题，我们逐步讨论具有多个自由度的系统的持久性。这些系统包括自旋模型经历相序动力学，扩散方程，波动的接口等持久性属性是非平凡的，在这些系统中的有效的基础随机过程是非马尔可夫。在过去的二十年里，已经开发了几种精确和近似的方法来计算这种非马尔可夫过程的持久性，在这篇文章中进行了审查。我们还讨论了各种概括的本地网站的持久性概率。简要讨论了具有淬火无序的系统的持久性。虽然这篇评论的主要重点是对持久性的理论发展，我们简要地触及各种实验系统以及。
2013-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
First passage time for $g$--subdiffusion process of vanishing particles
亚扩散方程和分子存活方程分别对另一个函数$g_1$和$g_2$具有Caputo分数阶时间导数，用来描述分子在任何时刻以恒定概率消失的扩散.该过程可以解释为“普通”亚扩散和“普通”分子存活过程，其中时间尺度由函数$g_1$和$g_2$改变。我们推导出该过程的首次通过时间分布。当函数$g_1$和函数$g_2$相互关联时，模型中可以考虑亚扩散和分子消失过程的相互影响。作为一个例子，我们考虑的过程中，亚扩散和分子的生存是高度相关的，这对应于$g_1\equiv g_2$的情况下。
2022-06-28 cond-mat.stat-mech
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
Global mean first-passage times of random walks on complex networks
我们提出了一个一般的框架，适用于广泛的一类随机游走在复杂的网络，它提供了一个严格的下限平均首过时间的随机游走到一个目标网站平均在其起始位置，所谓的全球平均首过时间（GMFPT）。这个界限是简单地表示在目标的平衡分布，并意味着一个最小的缩放的GMFPT与网络的大小。我们表明，这种最小的缩放，这可以是任意缓慢的适当选择的高度连接的目标，实现的简单条件下，随机游走是瞬态的目标网站，独立的小世界，无标度或分形网络的属性。最后，我们提出了一个特定的目标的GMFPT是不是一个代表性的网络属性，因为目标平均GMFPT满足更多的限制性界限，禁止任何次线性缩放与网络的大小。
2009-09-03 cond-mat.stat-mech
Diffusion through permeable interfaces: Fundamental equations and their application to first-passage and local time statistics
扩散方程是研究自由布朗粒子运动动力学的主要工具，但当存在可渗透界面形式的空间非均匀性时，没有导出基本方程。在这里，我们得到这样一个方程从微观描述使用晶格随机游走模型。Fokker-Planck描述和相应的后向Kolmogorov方程被用来研究首次通过和本地时间统计，并获得新的见解。其中一个令人惊讶的现象，在一个半有界域的情况下，是一个政权的依赖和独立的渗透屏障的位置上的平均首次通过时间的外观。新的形式主义是完全通用的：它允许研究的动力学中存在的多个可渗透的障碍，以及在有界或无界域和外力的影响下的反应异质性。
2022-09-13 cond-mat.stat-mech
Exact solutions for KPZ-type growth processes, random matrices, and equilibrium shapes of crystals
统计物理学的三个模型可以通过使用时空行列式过程来分析：（1）晶体小面，特别是小面边缘的统计特性，以及平面的等效平铺，（2）Kardar-Parisi-Zhang普适类中的一维生长过程和定向最后一次通过渗透，（3）随机矩阵，多矩阵模型和Dyson的布朗运动。阐述了体育兴趣的调查方法和调查结果。
2005-12-01 cond-mat.stat-mech
Exact and Approximate Mean First Passage Times on Trees and other Necklace Structures: a Local Equilibrium Approach
在这项工作中，我们提出了一种新的方法来计算平均首次通过时间（MFPTs）的随机游走图，基于马尔可夫状态模型的降维技术，称为局部平衡（LE）。我们表明，对于广泛的一类图，其中包括树木，LE粗粒度保留某些节点之间的MFPTs，在作出适当的选择的粗粒度状态（或集群）。我们证明了这种关系是精确的图，可以粗粒度到一个一维的晶格，每个集群连接到晶格只通过一个单一的节点的原始图。证明的一个副结果推广了著名的本质边引理（EEL），这是有效的可逆随机游动，不可逆的步行者。这样一个广义EEL导致明确的公式在这一类图的某些节点之间的MFPTs。对于不属于这一类的图，广义EEL提供了有用的近似，如果图允许一个一维的粗粒度表示和集群稀疏互连。我们首先证明我们的方法为简单的随机游动的$c$ -ary树，然后我们考虑其他图形结构和更一般的随机游动，包括不可逆随机游动。
2022-02-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
On time's arrow in Ehrenfest models with reversible deterministic dynamics
我们介绍了一个确定性的，时间可逆的版本的Escherifest瓮模型。计算了从平衡态到非平衡态和从非平衡态到平衡态的首次穿越时间分布。我们发现，过渡到非平衡态的平均时间总是指数尺度与系统的大小，而松弛到平衡的时间尺度取决于微观动力学。为了说明这一点，我们也看看确定性和随机版本的Escherichfest模型与微观弛豫时间的分布。
2000-07-25 cond-mat.stat-mech
Influence of diffusion on models for non-equilibrium wetting
它表明，最近研究的非平衡润湿模型的临界特性是强大的，如果一个扩展的动态规则，通过单颗粒扩散的梯田的润湿层。检查在临界点和沿相变线的行为，我们确定了一个特殊的点在相图中的动力学过程的细致平衡被部分打破。
2006-05-30 cond-mat.stat-mech
First Passage Resetting Gas
University of Chicago（芝加哥大学）；LPTMS, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay（巴黎第十一大学、法国国家科学研究中心理论物理实验室）；Sorbonne Université, Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies, CNRS UMR 7589（索邦大学、CNRS高能理论物理联合研究单位）
研究首次通过重置机制在一维气体中产生非平衡稳态，并揭示其强长程相关性及可解结构。
2025-12-11 cond-mat.stat-mech
Quantifying resonant activation like phenomenon in non-Markovian systems
共振激活是噪声引起的逃逸越过调制势垒的效应。能量景观的调制促进逃逸动力学，并使其最佳的平均首次通过时间测量。共振激活的一个典型例子是布朗粒子在高斯白噪声作用下在含时势中运动。共振激活不仅在典型的马尔可夫-高斯系统中观察到，而且在远离平衡态和远离马尔可夫态的情况下也观察到。我们证明，使用替代的平均第一次通过时间，强大的措施共振激活，这种效果的签名可以观察到在一般连续时间随机游走调制电位，即使在情况下，当平均第一次通过时间发散。
2014-03-26 cond-mat.stat-mech
Non-Equilibrium Dynamics and First-Passage Properties of Stochastic Processes: From Brownian Motion to Active Particles
本文研究非平衡随机过程的动力学及第一通过性质，重点探讨活性粒子系统，推导出精确的平均第一通过时间表达式，并探讨随机重置与切换扩散模型的特性。
2025-08-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimal diffusive search: nonequilibrium resetting versus equilibrium dynamics
研究了具有有限速率$r$的随机重置扩散粒子的首次穿越时间问题。与具有相同平稳分布的有效平衡Langevin过程的最优搜索时间进行了定量比较。结果表明，具有非零重置率的间歇非平衡策略比平衡动态更有效。我们的研究结果扩展到多粒子系统，一队独立的搜索，最初均匀分布与给定的密度，寻找一个单一的不动的目标。在非平衡动力学情况下，目标的平均生存概率和典型生存概率都较小。
2012-12-17 cond-mat.stat-mech
Target search kinetics for random walkers with memory
该研究针对具有记忆的非马尔可夫随机游走者目标搜索问题，回顾了关联首次通过统计与首通后轨迹性质的方法，验证了其在多类搜索场景中的有效性，揭示了首通瞬间非平衡态表征的关键作用并提供量化新方法。
2024-01-29 cond-mat.stat-mech
Polymer dynamics under tension: mean first passage time for looping
针对张力下聚合物成环问题，本文基于FJC模型提出成环时间与平衡成环概率反比关系，经分子动力学模拟验证，并证明其优于传统势垒逃逸方法。
2024-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Distinct scalings for mean first-passage time of random walks on scale-free networks with the same degree sequence
一般来说，幂律度分布对无标度网络上的各种动力学过程有着深刻的影响。在本文中，我们将表明，幂律度分布本身并不足以表征无标度网络上的捕获问题的行为，这是一个不可移动的完美吸收体存在下的随机游动的一个重要主题。为了实现这一目标，我们研究了一类单参数无标度网络（记为$q$）上的随机游动，其中陷阱位于固定的位置，且在参数$q$的整个范围内度序列相同。我们得到的平均首次通过时间（MFPT）的捕获问题的解析或数值。在大网络阶数（节点数）的限制下，对于整个网络，MFPT作为网络阶数的幂律函数渐近增长，但对于不同的参数$q$，指数明显不同，这表明幂律度分布本身不足以表征无标度网络上随机游动的MFPT的标度行为，至少不足以表征无标度网络上的诱捕问题.
2009-08-07 cond-mat.stat-mech
Everlasting impact of initial perturbations on first-passage times of non-Markovian random walks
持续性，定义为波动信号在给定观测时间内未达到阈值的概率，在随机过程理论中起着至关重要的作用。它量化的动力学过程的变化，如相序，反应扩散或界面弛豫动力学。持久性可以随时间代数地衰减，并且具有非平凡指数，这一事实引发了大量的实验和理论研究。然而，一般的分析方法来计算持久性指数不能适用于普遍存在的情况下，非马尔可夫系统放松后，施加初始扰动瞬态。在这里，我们介绍了一个理论框架，使非微扰确定持久指数的$d$维高斯非马尔可夫过程一般非平稳动力学放松到一个稳定的状态后，初始扰动。两类典型的情况进行了分析：无论是系统在初始时间受到温度淬火，或其过去的轨迹被假定为已被观察到，从而已知。总之，我们的研究结果揭示和量化的基础上，高斯过程，初始扰动的非马尔可夫过程的首次通过统计的深刻影响。我们的理论涵盖了空间维数大于1的情况下，开辟了途径来表征非平凡的反应动力学的非平衡初始条件的复杂系统。
2022-01-10 cond-mat.stat-mech
Mean first passage time of active Brownian particle in one dimension
本文用数值模拟的方法研究了一维活动布朗粒子的平均首次通过时间。一维的活动被建模为两个状态模型;粒子以恒定的推进强度移动，但其方向从一个状态切换到另一个状态，就像随机电报过程一样。我们研究了有限的重置率$r$对单个自由主动布朗粒子到达固定目标的平均首次通过时间的影响，并利用有效扩散过程映射了这一结果。与被动布朗粒子的情况一样，我们可以找到主动布朗粒子的最佳重置率$r^*$，对于该主动布朗粒子，目标被发现的平均时间最短。在存在外部势的情况下，我们发现理论和数值模拟使用有效势的方法之间的良好协议。
2017-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solutions of first passage times problems: a biscaling approach
针对受限大系统中复发过程的首次通过时间问题，提出双标度函数表征框架，发现FPT矩的普适标度关系及在持久指数处的转变，给出统一近似并拓展至受限势扩散，适用于多种介质和过程。
2025-03-20 cond-mat.stat-mech
Optimization of escape kinetics by reflecting and resetting
本研究探讨随机重置对幂律势场中区间逃逸动力学的影响，结合平均首次通过时间与变异系数分析，对比反射边界及多种重置策略的效率，确定等效反射势垒位置。
2023-11-07 cond-mat.stat-mech
Time-dependent barrier passage in External Noise Modulated System-reservoir Environment
研究了系统-储层耦合非平衡开放环境中热浴受外界噪声调制时的含时势垒通过问题。通过求解广义朗之万方程，解析地得到了与时间相关的势垒通过几率。利用无功通量法计算了外$δ$相关噪声调制内Ornstein-Uhlenbeck过程的逃逸率和有效透射系数。研究发现，并非所有的外部噪声调制的情况下是有害的速率过程。有时甚至有利于颗粒的扩散。存在一个最佳的外噪声调制强度，使粒子获得最大的逸出势阱的概率，形成显著的有效净通量率。
2012-09-09 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A gentle introduction to the non-equilibrium physics of trajectories: Theory, algorithms, and biomolecular applications
尽管非平衡态统计力学在现代物理学和相关领域中的重要性，但该主题经常被本科生和核心研究生课程省略。然而，非平衡态物理学的关键方面可以用基于严格轨迹图的最小形式主义来理解。基本目标是轨迹的集合，一组独立的时间演化系统，可以很容易地可视化或模拟（例如，对于蛋白质折叠），并且可以类比于静态系统配置的集合来严格分析。轨迹图为理解首次穿越时间、复杂系统中的“机制”以及复杂过程的表观可逆性的基本约束提供了直接的基础。轨道使扩散和福克-普朗克偏微分方程的物理基础具体化。最后但并非最不重要的是，轨迹集成支持了一些最重要的算法，这些算法在蛋白质构象和结合过程的生物分子研究中取得了重大进展。
2021-07-20 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium thermodynamics with thermodynamic parameter of lifetime of system. II. Possibilities of increase lifetime
用寿命、首次通过时间等热力学参数研究了该体系的热力学，推广了平衡态热力学。考虑了描述系统中几个定常非平衡态的各种方法。研究了在外界影响下系统寿命增加的可能性。
2019-10-17 cond-mat.stat-mech
Complex first-passage transport in ring networks with long-range jumps and stochastic resetting
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
研究环形网络中确定性短捷对离散时间随机游走传输特性的影响，发现短捷长度与首次通过时间存在非单调依赖关系，且重置策略显著改变传输效率分布。
2026-04-29 cond-mat.stat-mech
Heterogeneous planar diffusion with axisymmetric power-law decaying diffusion coefficient under stochastic resetting
Research Center for Computer Science and Information Technologies, Macedonian Academy of Sciences and Arts（马其顿科学院与艺术院计算机科学与信息技术研究中心）；Institute of Physics, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, Ss. Cyril and Methodius University（圣西里尔和梅托迪乌斯大学自然科学与数学学院物理研究所）；Department of Physics, Korea University（高丽大学物理系）；Laboratoire de Physique et Chimie Théoriques (CNRS UMR 7019), Université de Lorraine Nancy（洛林大学南锡分校理论与物理化学实验室）；Centro de Física Teórica e Computacional, Universidade de Lisboa（里斯本大学理论与计算物理中心）；Departamento de Física, Universidade Estadual de Maringá（马里纳州立大学物理系）
研究随机重置下二维非齐次扩散，推导精确概率密度、稳态和首通性质，发现最优重置率并引入记忆效应。核心贡献是解析求解多种解释下的扩散问题。
2026-09-22 cond-mat.stat-mech
Resetting optimized competitive first-passage outcomes in non-Markovian systems
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
研究非马尔可夫系统中随机重置对竞争首次通过过程的影响，通过CTRW框架分析重置如何选择性增强目标事件，并通过条件均值首次通过时间评估重置效率。
2026-04-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math.PR
Reducing mean first passage times with intermittent confining potentials: a realization of resetting processes
在随机搜索期间，不时地将搜索者的位置重置到起始点通常会减少该过程的平均完成时间。虽然在过去的十年中已经研究了许多不同的重置模型，但只有少数可以实际实现。在这里，我们从理论上研究的协议，可以实现实验，并表现出不寻常的优化性能。布朗粒子受到任意约束势$v(x)$的作用，该势以固定的速率间歇地打开和关闭。运动被约束在位于原点的吸收壁和反射壁之间。当墙是足够远的距离，在“关”的阶段和吸引力之间的相互作用的自由扩散的潜在的最小值在“开”的阶段引起丰富的行为，没有观察到在理想的重置模型。对于形式为$v(x)=k|x-x_0|^n/n$的电势，随着$k$的变化，使到原点的平均首次通过时间（MFPT）最小化的接通和关断速率经历连续的相变。当$k$高于一个临界值$k_c$时，潜在的不稳定性增强了目标遭遇：最小的MFPT低于Kramer时间，并且是针对一对非零的切换率而获得的。我们专注于谐波的情况下$n=2$，推广以前的结果分段线性潜力（$n=1$）在无界区域。我们还研究了在这个过程中出现的非平衡定态。
2022-07-28 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium spinodal-like scaling behaviors at the thermal first-order transitions of three-dimensional q-state Potts models
Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma La Sapienza（罗马大学物理系）；INFN, Sezione di Roma I（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）；Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa（比萨大学物理系）；INFN（意大利国家核物理研究所）
研究三维q态Potts模型在热一级相变中非平衡铁磁样动态行为，发现大时间尺度下能量密度呈现缩放行为，指数κ=3/2与初始有序区域形成机制一致。
2025-11-20 cond-mat.stat-mech
First-passage time distribution of a Brownian particle harmonically confined in a viscoelastic bath
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
利用广义朗之万方程推导了谐波约束布朗粒子在粘弹性浴中首通时间概率密度的一般表达式，并通过光学陷阱实验在粘弹性聚合物、胶束溶液及粘性介质中验证了理论，发现粘弹性浴中平均首通时间可超过相同零剪切粘度的粘性介质。
2026-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium thermodynamics of small-scale systems
小的热力学系统表现出不同于在长尺度系统中观察到的特殊行为。在这些系统中发生的非平衡过程受到可能很大的波动的强烈影响。自由能的贡献，消失在无限数量的粒子极限不能被忽略，可能会产生重要的影响的动力学。我们表明，尽管有这些重要的差异，非平衡态热力学的方法仍然适用时，减少系统的大小。通过使用这种方法，在介观尺度上的局部平衡的假设，从而导致介观非平衡热力学的公式，从该表达式的非平衡电流和动力学方程的概率密度可以得到。
2005-12-13 cond-mat.stat-mech
Non-universal non-equilibrium critical dynamics with disorder
我们研究有限尺寸标度方面的无序反应扩散过程在一维利用数值和分析方法。前者通过将其自由度加倍来平均相关演化算子的谱隙，而后者使用各种技术将运动方程映射到第一次通过时间过程。这两种方法是一致的非普遍的动态指数，并与拉伸指数标度形式的特定的无序实现。
2009-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ideal Conductor Model: An analytical finite-size correction for non-equilibrium molecular dynamics simulations of ion transport through nanoporous membranes
通过纳米多孔膜调节离子传输对于许多重要的化学和生物分离过程是至关重要的。然而，相应的传输时间尺度通常太长，无法使用常规分子动力学（\textsc{Md}）准确捕获。最近，路径采样技术，如前向通量采样（\textsc{Ffs}）已成为有吸引力的替代有效地和准确地估计任意长的离子通过时间。在这里，我们使用非平衡\textsc{Md}和\textsc{Ffs}探索如何通过纳米多孔石墨膜的压力驱动的氯离子运输的动力学和机制受到其横向尺寸。我们不仅发现离子通过时间和自由能垒显着减少时，增加膜表面积，但也观察到一个突然的和不连续的变化的轨迹的过渡态。这些强烈的有限尺寸效应是由于进入孔的前导离子的周期性图像对进料中膜表面处的诱导过量电荷的分布的累积效应而产生的。通过假设，饲料是一个理想的导体，我们解析推导出一个有限的大小的校正项，可以计算从一个单一的模拟获得的信息，并成功地使用它来获得校正的自由能分布与系统大小无关。然后，我们估计离子通道的时间在热力学极限假设Eyring型的依赖性与大小无关的前因子的障碍率。这种方法构成了一个通用的框架，用于消除有限大小的文物在分子模拟离子传输通过纳米多孔膜和生物通道蛋白。
2022-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Passage Times for Unbiased Polymer Translocation through a Narrow Pore
我们研究了不同孔径$b$和膜厚度$L$的聚合物在没有外场的情况下的易位过程。该聚合物执行劳斯和爬行动力学。聚合物从细胞中逃逸所需的平均移位时间$<τ_t>$和聚合物在移位过程中在孔中花费的平均停留时间$<τ_d>$遵循聚合物长度$N$、$L$和$b/R_g$的比例关系，其中$R_g$是聚合物的回转半径。我们解释这些关系使用简单的参数的基础上聚合物动力学和聚合物的平衡性质。
2006-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Primordial plasma: influence of non-ideality on equilibrium radiation
本文研究了麦克斯韦等离子体中低频区平衡辐射的渐近行为。结果表明，即使对于弱非理想等离子体，平衡辐射也可以从本质上偏离普朗克定律。从普朗克分布的偏差描述的横向介电常数，考虑到频率和空间色散。等离子体非理想性的影响随着介电常数中的非理想性参数的增大而增大。平衡辐射的光谱能量分布在可观测频率的区域内基本上发生变化。在渐近低频下，平衡辐射开始表现出幂行为而不是对数行为。结果表明，在早期宇宙的原始等离子体中，辐射的光谱能量分布可能不同于普朗克分布。
2020-04-19 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Correlation Functions, Mean First Passage Times and the Kemeny Constant
马尔可夫过程是研究动力学网络的广泛使用的模型。在这里，我们整理并提出了各种结果有关的动力学网络模型，在一个统一的框架。其目的是奠定了明确的几个重要的数量之间的联系，通常在该领域的研究，包括平均首次通过时间（MFPTs），关联函数和凯梅尼常数，并突出了一些微妙的往往被忽视的文献，同时提供新的见解。结果包括（i）一个简单的物理解释的Kemeny常数，（ii）一个配方来推断平衡分布和速率矩阵的测量MFPTs，可能有用的应用程序，包括里程碑在分子动力学，和（iii）一个协议，以减少动力学网络的维数，基于特定的要求，MFPTs在粗粒度系统应满足。证明了该方案与Hummer和Szabo在[1]中提出的方案一致，并导出了Kemeny常数的一个变分原理。我们希望这项研究将作为一个有用的参考读者感兴趣的理论方面的动力学网络，其中一些支持有用的应用程序，包括里程碑和粗粒化。
2019-11-05 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Two-Dimensional Active Brownian Particles Crossing a Parabolic Barrier: Transition-Path Times, Survival Probability, and First-Passage Time
本文研究了二维活性布朗粒子跨越抛物线障碍的过渡路径时间、生存概率和首次通过时间，揭示了活动性对这些特性的影响。
2026-01-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact record and order statistics of random walks via first-passage ideas
独立同分布（i.i.d.）随机变量X_1，...，X_N是完全了解的，更少的是已知的强相关随机变量，这是经常遇到的情况下，统计物理。最近，它被证明，在一系列的作品，一维随机游走（RW）是一个有趣的实验室，在那里的强相关性的影响记录和顺序统计量可以详细研究。我们在这里回顾最近的确切结果已经获得了这些问题的RW，使用技术借用的研究首次通过的问题。我们还提出了一个简短的审查众所周知的（不那么众所周知的）结果的记录和顺序统计的i.i.d.变量
2013-05-03 cond-mat.stat-mech math.PR physics.data-an
Extinction of an infectious disease: a large fluctuation in a non-equilibrium system
本文以两个密切相关的流行病模型为例，建立了生灭型随机非平衡系统的首过过程理论。我们的方法采用概率生成函数技术结合程函近似。通过这种方式，问题被减少到寻找最佳路径灭绝：一个有效的多维经典哈密顿系统的异宿轨线。我们计算这个轨迹和疾病的平均灭绝时间，并揭示了一个非单调的，螺旋式的疾病灭绝路径。我们还获得了分析结果接近分歧点，其中的问题是由以前确定的一个物种种群模型中的哈密顿。
2008-04-02 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Extreme value statistics of ergodic Markov processes from first passage times in the large deviation limit
随机过程的极值泛函是第一通过时间的反泛函--一种使它们的概率分布函数等价的连接。在这里，我们深化了这一联系，并建立了一个框架，分析极值统计的遍历可逆马尔可夫过程的限制潜力的手的基本弛豫本征谱。我们推导出一系列的不等式，它限制了第一次通过密度的长时间渐近性，从而极值，从上面和下面。的界限涉及的过渡概率密度的时间积分描述的放松向平衡。我们应用我们的一般结果分析的极值统计在长时间的情况下的Ornstein-Uhlenbeck过程和一个三维布朗运动局限于一个球，也被称为贝塞尔过程。我们发现，即使在时间尺度上，是短于平衡时间，大的偏差限制特征的长时间渐近可以近似统计的极值非常好。我们的研究结果提供了一个新的角度研究极值超出既定的极限定理的序列的独立随机变量和非对称扩散过程超出一个恒定的漂移。
2019-05-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Family of non-equilibrium statistical operators and influence of the past on the present
引入了一个非平衡统计算子族（NSO），其不同之处在于准平衡（相关）分布被平均的系统寿命分布。这改变了Liouville方程中的源的形式，以及使用NSO获得的动力学系数、平均通量和动力学方程的表达式。这是可能的选择一类寿命分布的热力学极限过渡和趋于无穷大的系统的平均寿命减少到指数分布的寿命，使用Zubarev的结果。然而，也有其他广泛的一类现实的系统寿命分布，并在接近无穷大的平均寿命的系统的非平衡性质本质上改变。对于某些分布，当仅观察到过去对系统行为的影响的有限区间时，存在“有限记忆”效应。它示出，它是如何可能花费规范的记忆的影响的描述在NSO方法的限制内，更详细的帐户对系统的演化的影响的快速变化的变量通过指定的和扩展的形式的密度分布的寿命的函数。对系统的历史特征、过去行为特征的描述，对系统在当前时刻的非平衡行为有着实质性的影响。
2008-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Last-passage time for linear diffusions and application to the emptying time of a box
研究线性扩散的最后通过时间的统计特性。首先，我们提出了一个初等推导的拉普拉斯变换的概率密度的最后通过时间，从而恢复已知的结果从数学文献。然后，我们用几个明确的例子来说明它们。在第二步中，我们研究了薛定谔算子的光谱性质，这些扩散在一个偶数位$U(x) = U(-x)$中，揭示了所谓的外尔系数所起的作用。事实上，在这种情况下，我们的方法允许我们将双扩散的最后通过时间（即，由相反的力场驱动的扩散），并获得新的显式公式的平均最后通过时间。我们进一步表明，对于这样的甚至潜力，小时间$t$扩展的平均最后通过时间的间隔$[0,t]$涉及Korteveg-de Vries不变量，这是众所周知的薛定谔算子理论。最后，我们应用这些结果来研究一个一维盒子的排空时间，大小为$L$，包含$N$独立布朗粒子进行恒定漂移。在缩放极限，其中$N \to \infty$和$L \to \infty$，保持密度$ρ= N/L$固定，我们表明，极限密度的排空时间是由Gumbel分布。我们的分析提供了一个新的例子极值统计的应用程序，以平衡系统。
2020-06-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Mean First Passage Time of the Symmetric Noisy Voter Model with Arbitrary Initial and Boundary Conditions
Institute of Theoretical Physics and Astronomy, Vilnius University（维尔纽斯大学理论物理与天文研究所）
本研究探讨了对称噪声投票模型中任意初始和边界条件对平均首次通过时间的影响，推导出精确解析表达式并验证了Kramers定律的适用性。
2025-12-02 cond-mat.stat-mech math.PR math.ST
