Generalized integral fluctuation relation with feedback control for diffusion processes
我们推广了一个广义积分涨落关系的扩散过程，我们以前得到的反馈控制的情况。该一般关系不仅涵盖了现有的结果，而且还预测了其他未被注意到的波动关系。此外，我们发现，它的时间反演的解释自动出现在推导。这个有趣的观察导致了一个关于类熵量的另一个不等式，其下界得到了改进。两个反馈控制的布朗模型被用来验证结果。
2014-06-23 cond-mat.stat-mech
Finite-time fluctuation theorem for diffusion-influenced surface reactions
一个有限时间波动定理证明扩散影响的表面反应A <->B在一个域中的任何几何形状的物种A和B进行扩散运输之间的水库和催化表面。一个相应的有限时间热力学力或亲和力与涨落定理的对称性有关。描述随机过程的亲和力和反应速率的时间依赖性可以用具有特定边界条件的确定性扩散方程的解来解析表示。
2018-06-10 cond-mat.stat-mech
Diffusion in a Half-Space: From Lord Kelvin to Path Integrals
许多重要的输运现象都是由基于扩散方程的简单数学模型来描述的。这种现象中存在的几何约束往往具有普遍的影响，并表现在标度关系和稳定的分布函数中。在本文中，我提出了一个处理的随机游动局限于半空间使用一些不同的方法：扩散方程，格行走和路径积分。潜在的概括进行了批判性的讨论。
2004-06-24 cond-mat.stat-mech
Macroscopic fluctuation theory and first-passage properties of surface diffusion
本文研究了具有守恒噪声的随机Mullins-Herring方程所支配的固体表面的非平衡涨落。该方程描述了吸附原子的表面扩散，伴随着它们在固体的表面和本体之间的交换，当吸附原子的解吸可以忽略不计时。以往的工作处理的动态缩放行为的波动界面。在这里，我们确定的概率，界面首先达到一个大的给定高度在指定的时间。我们还发现，最佳的时间历程的接口条件下，这种非平衡波动。我们通过发展表面扩散的宏观涨落理论得到这些结果。
2015-11-16 cond-mat.stat-mech
Inertial Effects in Nonequilibrium Work Fluctuations by a Path Integral Approach
本文用路径积分方法讨论了有质量布朗粒子模型中使系统处于非平衡稳态的功涨落的惯性效应。我们计算了实验室和共动坐标系下的功分布函数，并证明了在任何初始条件下这些功的渐近涨落定理。在两个框架的工作波动之间的重要和可观察到的差异出现有限的时间，具体讨论了一个非平衡稳态的初始条件。我们还表明，对于有限次的时间振荡行为出现在质量大于非零临界值的工作分布函数。
2007-06-08 cond-mat.stat-mech
Capillary to bulk crossover of nonequilibrium fluctuations in the free diffusion of a near--critical binary liquid mixture
本文研究了近临界二元混合物在自由扩散过程中，在两相界面处发生的非平衡涨落。小角度静态散射强度是由于毛细波和体涨落的非平衡贡献的叠加。波动的线性流体力学描述使我们能够隔离这两个贡献，并确定非平衡界面的有效表面张力。随着扩散界面厚度的增加，我们观察到的交叉的毛细波的贡献，散装之一。
2001-03-26 cond-mat.stat-mech
Path Integral Formulation of Anomalous Diffusion Processes
给出了一类广义扩散过程的路径积分公式。采用路径积分，我们得到的路径概率密度和联合概率分布的一类过程中考虑的精确表达式。我们表明，连续时间随机游动（CTRW）包括在我们的框架。通过求解戴森方程，得到了CTRW路径概率分布的封闭表达式。由于形式主义自然包括泛函的处理，一个广义Feynman-Kac公式推导。
2011-10-26 cond-mat.stat-mech
Reply to Comment on "Large fluctuations for spatial diffusion of cold atoms"
我们对我的评论作出答复。Goychuk arXiv：1708.04155，版本v2（2017年8月27日）（未与Phys. Rev. Lett.一起积极考虑），我们的字母E Aghion，D. A. Kessler和E. Barkai，Phys. Rev. Lett.，118，260601（2017）。
2017-10-15 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theory in space and time: white noise in reaction-diffusion models of morphogenesis
介观物理系统的反应扩散模型的精度受到涨落的限制。为了解释这种不确定性，Van Kampen推导了一个包含时空白噪声的随机Langevin反应扩散方程。然而，得到的解具有无穷大的标准偏差。通过引入微观相关性来解决这个问题的特别修改在许多广泛感兴趣的物理环境中是不方便的。相反，我们估计的波动幅度的粗粒化解决方案的Van Kampen方程在相关的介观尺度。随后的理论产生了有限大小的波动。我们的方法被证明是一个特定的生物物理模型-编码的位置信息。我们讨论的性质的波动和所起的作用的宏观参数的反应扩散模型。这里开发的分析和数值方法可以应用于物理问题，以预测波动的大小。这种一般的方法也可以推广到其他类型的动力系统所描述的偏微分方程。
2018-05-30 cond-mat.stat-mech
Dynamical fluctuations for periodically driven diffusions
Institute of Theoretical Physics, K. U. Leuven（荷鲁汶大学理论物理研究所）
该研究将非平衡稳态统计中的traffic概念拓展至周期力驱动的过阻尼扩散系统，分析占据数与流的涨落泛函，探讨其与非平衡热力学势、变分原理及勒让德变换的关联。
2010-03-17 cond-mat.stat-mech
Non-ergodicity, fluctuations, and criticality in heterogeneous diffusion processes
本文研究了非均匀扩散过程的随机行为，其中广义扩散系数满足幂律依赖性$D(x)\sim|x|^α$，包括亚扩散和超扩散的反常扩散。基于统计措施，如振幅分散的时间平均均方位移的个人实现，遍历性打破和非高斯性参数，以及概率密度函数$P(x,t)$，我们分析了弱非遍历特性的异质扩散过程，特别是，程度的个人实现的不可再现性。正如我们所示，个体实现之间的波动随着标度指数的模$|α|$的增长而增加。当接近临界值$α=2$时，波动出现发散，而对于更大的$α$，波动再次减小。在临界状态下，均方位移的幂律行为变为指数快速增长，并且时间平均均方位移的波动似乎不收敛于实现数量的增加。从一个系统的比较，我们观察到一些惊人的相似之处的异质扩散过程与熟悉的subdiffusive连续时间随机游走过程的幂律等待时间分布和发散的特征等待时间。
2014-04-13 cond-mat.stat-mech
Steady state statistics of driven diffusions
我们考虑过阻尼扩散过程驱动的热平衡，我们分析了他们的动力学稳定的波动。我们讨论的热力学解释的联合波动的占领时间和电流，他们分别纳入时间对称和时间反对称部门的波动。我们突出的联合波动的正则结构。流量的新概念补充了熵产生的占用统计的研究。我们解释了如何占领和电流波动得到相互耦合的平衡。它们的解耦接近平衡解释了熵产生原理的有效性。
2007-11-09 cond-mat.stat-mech
Broad class of nonlinear Langevin equations with drift and diffusion cofficients separable in time and space: Generalized n-moment, ergodicity, Einstein relation and fluctuations of the system
本文利用广义n阶矩研究漂移和扩散系数时空可分离的非线性朗之万方程，证明了系统的遍历性并导出广义爱因斯坦关系，同时表明前两个广义矩和方差可刻画系统漂移与涨落。
2023-11-24 cond-mat.stat-mech
Current Fluctuations in One-Dimensional Diffusion-Reaction Systems via Tensor Networks
该研究利用张量网络分析一维扩散-反应系统中的电流波动，通过密度矩阵重正化群计算大型偏差函数，并发现反应对电流波动具有阻尼效应。
2025-12-14 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems for excess and housekeeping heats for underdamped systems
本文给出了欠阻尼Langevin系统多余持家热的积分涨落定理的一个简单的推导过程，而没有使用对偶动力学的概念。与以前的结果相一致，我们发现，当稳态分布在速度上对称时，持家热的涨落定理成立，而对于过剩热则没有这样的要求。我们首先证明了多余热的积分涨落定理，然后证明了它自然地导致管家热的积分涨落定理。我们还导出了修正的详细的涨落定理的过剩和管家热。
2014-01-17 cond-mat.stat-mech
Localization and universal fluctuations in ultraslow diffusion processes
研究了具有对数均方位移（MSD）的超低扩散过程$\langle x^2(t)\rangle\simeq\log^γt$。退火连续时间随机游走（CTRW）与对数等待时间分布$ψ(τ)\simeq1/(τ\log^{1+γ}τ)$和西奈扩散淬火随机景观的比较显示出惊人的相似之处，尽管他们非常不同的物理性质。特别是，他们表现出弱的非遍历的时间和合奏平均MSDs的差距。值得注意的是，对于CTRW，我们观察到，时间平均值的波动变得普遍与指数抑制的移动轨迹。我们讨论了Golosov局域化效应和非遍历性之间的根本联系，在这个意义上的系综和时间平均MSD之间的差距。
2014-06-26 cond-mat.stat-mech
Diffusion equation and rare fluctuations of the biased aging continuous-time random walk model
该研究探究有偏老化连续时间随机游走（ACTRW）模型的分数阶对流扩散方程与稀有事件，明确空间定义的分数阶算子及稀有事件的独特标度，建立大偏差下更新次数与位置分布的强关联并通过模拟验证理论。
2025-02-17 cond-mat.stat-mech
A perturbative path integral study of active and passive tracer diffusion in fluctuating fields
研究了布朗粒子与热涨落标量场线性耦合时的有效扩散常数。我们使用路径积分方法计算有效扩散系数微扰到最低阶的耦合常数。此方法可应用于场受粒子（主动示踪剂）影响的情况以及示踪剂被动的情况。我们的研究结果适用于广泛的物理问题，从蛋白质在膜中扩散到被动示踪剂在随机电位中的分散。在被动扩散的情况下，在标量场，我们表明，在某些情况下，耦合到字段可以加快相应的随机共振的形式的扩散。我们的被动扩散的结果也证实了通过微扰计算的粒子的概率密度函数的福克-普朗克制定的问题。简化系统的数值模拟证实了我们的结果。
2011-04-13 cond-mat.stat-mech
Weak correlation between fluctuations in protein diffusion inside bacteria
根据最近的实验观察细菌内的蛋白质扩散的扩散指数波动和温度波动之间的弱相关性进行了讨论。它的存在被证明是必不可少的描述的统计性质的波动。它还量化了如何在很大程度上的波动调制的弱相关性。
2021-12-08 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Breakdown of the Fluctuation-Dissipation Theorem for fast superdiffusion
本文研究了由广义朗之万方程描述的一维系统的反常扩散。我们发现超扩散可以分为慢超扩散和快超扩散。对于快速超扩散，我们证明了涨落耗散定理不成立。我们还表明，响应函数的渐近行为是一个拉伸指数的反常扩散和指数只正常扩散。
2002-07-30 cond-mat.stat-mech
Integral Fluctuation Theorems for Stochastic Resetting Systems
研究了重置系统的随机热力学。违反微观可逆性意味着众所周知的波动定理的推导打破了动态复位。尽管如此，我们证明了随机重置系统满足两个积分涨落定理。第一个是描述两个稳定状态之间的过渡的Hatano-Sasa关系。第二积分涨落定理涉及一个功能，包括动力学和热力学的贡献。我们发现Fuchs等人发现的第二定律不等式。重置系统[EPL，113，（2016）]可以在Jensen不等式的帮助下从这个积分涨落定理中恢复。
2017-09-27 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Two-species reaction-diffusion system in the presence of random velocity fluctuations
该研究利用场论微扰重整化群，在上临界维度附近分析了随机Navier-Stokes方程生成的速度涨落对含三类反应的双物种反应扩散系统的影响，通过单圈近似识别出可能的宏观区域。
2023-05-16 cond-mat.stat-mech
The Fluctuation-Dissipation Relations: Growth, Diffusion, and Beyond
该综述系统梳理了涨落耗散定理的历史与主要表述，探讨其在增长与扩散现象中的作用、在分形几何下的违反，并展望其推广与失效情形。
2025-08-08 cond-mat.stat-mech
Extreme Diffusion Measures Statistical Fluctuations of the Environment
本研究通过随机环境中的随机游走模型，推导出多粒子扩散极端首次通过时间与位置的普适幂律，其前因子由极端扩散系数决定，该系数度量环境漂移的系综方差，从而通过极端行为反推隐藏环境的统计涨落，并经数值验证。
2024-06-25 cond-mat.stat-mech
Finite element discretization of non-linear diffusion equations with thermal fluctuations
我们提出了一个有限元离散的非线性扩散方程中使用的临界现象领域，最近，在动态密度泛函理论的背景下。离散化的方程保持了连续方程的结构。具体地说，它保持了粒子的总数，并满足了原始偏微分方程的H定理。在粗粒化理论的指导下，讨论了非线性扩散方程中热涨落的引入。这揭示了这样一个波动的流体力学方程的意义和所涉及的近似的局限性。在有限元方法中引入热涨落的方法是通用的，适用于任意尺寸的规则和不规则网格。在这里，我们专注于模拟的Ginzburg-Landau自由能功能，使用规则和不规则的一维网格。随着网格分辨率的增加，静、动结构因子的数值结果收敛。
2015-02-17 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Effects in Steric Reaction-Diffusion Systems
提出了一个简单的粒子反应性受取向约束的反应扩散系统模型，并将其映射到上临界维数dc =2的场论上.在双环水平上，长时间粒子密度N（t）由与非空间体系相同的普适表达式给出，当d<=2时，N（t）~t^{-d/2}。对于粒子的慢旋转，我们发现了一个中间区域，其中N（t）~t^{-d/4}，与由旋转和反应速率确定的非空间渐近性的交叉。实验的后果进行了讨论。
1999-01-15 cond-mat.stat-mech
Linear response theory and transient fluctuation theorems for diffusion processes: a backward point of view
基于扰动Kolmogorov向后方程和路径积分表示，从向后的观点统一了连续扩散过程的线性响应理论和瞬态涨落定理的推导.我们发现，各种瞬态波动定理可以解释为一个广义的Chapman-Kolmogorov方程，这本质上是从马尔可夫特性的扩散过程的后果。
2009-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Work fluctuations for diffusion dynamics submitted to stochastic return
使系统在力场下返回到期望状态涉及热力学成本，即，{ \it工作}。对于一个小规模的系统，从一个实验实现到另一个实验实现，这个成本是波动的。我们介绍了一个一般的框架，以确定返回系统的工作分布促进了限制潜力与其最小的重新启动位置。基于{ \it重置路径}上的平均值的一般策略构成了从重置系统获得可观测量的统计信息的鲁棒方法。我们利用范式设置，明确的计算是可以实现的，来说明理论。数值模拟验证了我们的理论预测。对于这些例子中的一些，工作波动的非平凡行为打开了优化问题的大门。具体而言，工作波动可以通过适当调整返回率来最小化。
2022-06-15 cond-mat.stat-mech
Scaling characteristics of fractional diffusion processes in the presence of power-law distributed random noise
本文给出了具有重尾概率分布函数的一维随机涨落的数值模拟结果和标度特性。假设随机涨落的分布函数服从幂律标度指数的Lévy统计量，研究了存在$μ$稳定Lévy噪声的分数阶扩散方程.研究了整体宽度和两点关联函数的标度性质，并比较了增长指数$β$和粗糙指数$α$的解析和数值结果.我们还研究了重尾随机涨落的分数阶Fokker-Planck方程。我们证明了在$μ$稳定的Lévy噪声存在下的分数阶扩散过程在概率分布函数（PDF）中显示出特殊的标度性质.最后，我们利用扩散熵分析数值研究了重尾随机涨落的标度性质。这种方法是基于随机涨落产生的PDF的香农熵的评估，而不是对过程的全局宽度的测量。我们应用扩散熵分析来提取增长指数$β$，并证实我们的数值分析的有效性。分数阶朗之万方程可用于太阳耀斑波动、湍流热流等实验数据的模拟、分析和表征。
2017-03-22 cond-mat.stat-mech
Distributional Behaviors of Time-averaged Observables in Langevin Equation with Fluctuating Diffusivity: Normal Diffusion but Anomalous Fluctuations
考虑扩散系数随时间二分变化的具有二分涨落扩散系数的Langevin方程，研究了非均匀扩散过程中时均观测量的涨落.我们发现，占据时间统计是一个强大的工具，计算模型中的时间平均均方位移。我们表明，时间平均扩散系数是内在随机的平均逗留时间的状态之一时，发散。我们的模型提供了时间平均扩散率的异常波动，这与单粒子跟踪实验中扩散系数的大波动有关。
2016-02-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation bounds on charge and heat diffusion
研究了具有局部能量和电荷守恒，但不具有局部动量守恒的系统中电荷和热导率的热涨落修正。热波动可能会自然地导致热电传输的扩散常数的下限，并需要考虑在讨论传输系数的潜在界限。
2015-07-21 cond-mat.stat-mech hep-th
Self-diffusion in sheared colloidal suspensions: violation of fluctuation-dissipation relation
使用记忆函数形式主义，我们表明，在剪切胶体悬浮液的波动耗散定理的自扩散，即爱因斯坦的自扩散和流动张量之间的关系，是违反，并提出了一种新的方法来衡量这种违反布朗动力学模拟。我们推导出模式耦合表达式的标记粒子摩擦张量和一个有效的，剪切速率依赖的温度。
2004-04-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Convergence of the Integral Fluctuation Theorem estimator for nonequilibrium Markov systems
该研究针对非平衡马尔可夫系统，分析了基于规则采样的积分涨落定理（IFT）统计估计量的局限性，通过大偏差研究给出了IFT估计量收敛的实验参数设置方法及有限关联时间马尔可夫链收敛区域的改进方案，并用实例验证了结论。
2023-02-02 cond-mat.stat-mech
Diffusion of an Enzyme: the Role of Fluctuation-Induced Hydrodynamic Coupling
模块化的大分子，如酶，其扩散性能的构象波动的影响是解决使用一个简单的通用模型的两个流体动力学耦合的亚基制成的不对称哑铃。结果表明，平衡波动可以导致内部和外部的自由度之间的相互作用，并产生负面的贡献，总的扩散系数。考虑到该模型酶探索了机械化学循环，我们展示了底物结合和非结合如何影响其内部波动，以及这如何导致分子整体扩散系数的增强。这些理论预测成功地面对最近的测量稀释条件下使用荧光相关光谱的酶扩散。
2017-10-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Diffusion coefficients from signal fluctuations: Influence of molecular shape and rotational diffusion
由在探针下扩散的分子引起的局部固定探针的信号波动的分析可用于确定扩散系数。到目前为止，理论上的处理仅限于点状粒子或圆形分子。在这里，我们扩展这些治疗矩形形状的分子，也需要考虑旋转扩散。集中在信号中的峰宽分布，我们展示了如何平移以及旋转扩散系数可以确定。我们还解决的问题，如何分布的峰间时间间隔和自相关函数可以用于确定扩散系数。动力学蒙特卡罗模拟验证了我们的方法。
2013-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A reversible mesoscopic model of diffusion in liquids: from giant fluctuations to Fick's law
在大施密特数的假设下，研究了热涨落存在下的扩散混合。在这个制度中，我们得到一个限制方程，其中包含一个扩散的热漂移项与扩散系数服从斯托克斯-爱因斯坦关系，除了预期的平流由随机速度。过阻尼极限正确地再现了增强扩散的整体平均平均值和长程相关的巨大波动在个别实现的混合过程，并服从有效的数值解。通过结合欧拉和拉格朗日数值方法，我们表明，在液体中的扩散是最根本的菲克的不可逆定律描述，相反，扩散更好地模拟为可逆的随机对流热速度波动。我们发现扩散系数被有效地重新归一化为取决于观察尺度的值。我们的工作揭示了一些意想不到的小尺度流动之间的联系，主要是热波动，并在大尺度流动，主要是湍流波动。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Non-Gaussian statistics of concentration fluctuations in free liquid diffusion
Sapienza University of Rome（罗马智慧大学）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
研究揭示自由液扩散中浓度波动的非高斯特性，通过非线性流体动力学分析与模拟，发现其不遵循中心极限定理，挑战传统扩散理论预测。
2025-09-29 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Integral fluctuation theorems and trace-preserving map
本文通过将测量与演化整合到完全正的保迹映射中重写熵产生生成函数，揭示了积分涨落定理的物理起源，并推广至准概率情形。
2024-06-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Integral fluctuation theorem for the housekeeping heat
内务热$Q\hk$是在非平衡稳态中维持细致平衡所必需的耗散热。通过分析其几率分布的演化，我们证明了一个积分涨落定理$\mean{\exp[-βQ\hk]}=1$，它适用于任意的定态之间的驱动跃迁。我们讨论了高斯极限的情况和新定理与Hatano-Sasa和Jarzynski关系之间的区别。
2005-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Integral Quantum Fluctuation Theorems under Measurement and Feedback control
我们推导出积分量子涨落定理和量子Jarzynski等式的反馈控制系统和存储器的记录结果的测量。所得到的等式包含了反映系统与存储器之间信息交换的信息量，并考虑了一般测量的反作用。由这些等式得到了测量和反馈控制下的广义热力学第二定律。
2013-10-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Gaussian fluctuation of the diffusion exponent of virus capsid in a living cell nucleus
在他们的工作[Proc. Natl. Acad. Sci. USA 112（2015）E5725]，Bosse等人通过实验表明，病毒衣壳在活细胞的细胞核中不仅表现出正常扩散，而且表现出异常扩散。在那里，发现表征它们的扩散指数波动的分布呈现高斯形式，这对于两种不同类型的病毒是非常显著的相同形式。这表明这种波动具有很强的鲁棒性。本文研究了病毒衣壳在细胞核内扩散指数局部波动的统计特性。一个最大熵原理的方法（最初提出了一个不同的病毒在不同的细胞）适用于获得指数的波动分布。根据实验数据，还检查了与染色质间皮层的局部区域识别的块的数量的大。它表明，高斯分布的本地起伏可以推导出，按照上述形式。此外，它是量化的波动分布在一个长的时间尺度上是如何不同于高斯分布。
2018-04-05 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
A generalized integral fluctuation theorem for general jump processes
利用Feynman-Kac和Cameron-Martin-Girsanov公式，通过构造一个时不变的内积，得到了离散跳跃过程的一个广义积分涨落定理.现有的离散IFTs可以作为其具体情况导出。我们的方法和传统的时间反演方法之间的连接也被建立。与现有文献中广泛采用的后一种方法不同，我们的方法可以自然地给出马尔可夫随机系统的时间反演的定义。此外，我们发现鲁棒GIFT通常不会导致详细的波动定理。
2009-06-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Deviation of the statistical fluctuation in heterogeneous anomalous diffusion
实验上已知活细胞的细胞质中病毒的异常扩散的指数根据细胞质的局部区域而波动，这表明扩散的异质性。在最近的一篇论文（Itto，2012）中，已经开发了一种最大熵原理方法，以便为这种指数波动的统计分布提出一种分析方法。基于这种方法，这里的偏差的统计分布的波动从建议的研究从爱因斯坦的波动理论（热力学量）的观点。这可能是理解偏差的统计特性的一个步骤。证明了在某类小偏差下，偏差服从多元高斯分布。
2016-07-13 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Velocity fluctuations and hydrodynamic diffusion in sedimentation
我们研究非平衡速度波动的非布朗粒子经历长程流体动力学相互作用的沉积模型。这些波动的复杂行为，粒子集体动力学的结果，表现出许多在沉降实验中观察到的特征。此外，我们的模型预测最终弛豫到各向异性（流体动力学）扩散状态，这可以在较长时间范围内进行的实验中观察到。
2001-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy production along a stochastic trajectory and an integral fluctuation theorem
对于随机非平衡动力学，如胶体粒子的朗之万方程或离散状态的主方程，沿着单个轨迹的熵产生进行了研究。它涉及到真正的粒子熵和周围介质中的熵产生。两个$Δs\t$的综合总和示出服从波动定理$<\exp[-Δs\t]> =1$为任意初始条件和任意时间相关的驱动在有限的时间间隔。
2005-03-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Integral Fluctuation Theorem for Microcanonical and Pure States
基于对跃迁几率的一些自然假设，给出了孤立量子系统的积分涨落定理的一个推导过程。在这些"刚性"和"光滑性"的假设下，对于微正则态和纯量子态，IFT紧随其后。我们数值检查IFT以及我们的假设的有效性，通过分析两个示例性的系统。我们被T告知。Sagawa等人说，他和他的同事发现了可比较的数值结果，并正在准备相应的论文，该论文应与本文在同一天发表。我们建议阅读他们的意见书。
2021-02-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Reaction-Diffusion-Branching Models of Stock Price Fluctuations
股票交易的几个模型[P.Bak et al，Physica A { \bf 246}，430（1997）]被分析为与一维、两物种反应扩散分支过程类似。使用启发式和缩放参数，我们表明，短期市场价格变化是次扩散的赫斯特指数$H=1/4$。偏向于市场价格的扩散和盲目复制导致了在很长一段时间内与经验观察到的随机游走行为（$H=1/2$）的交叉。计算的交叉形式和扩散常数与模拟数据吻合良好。
1998-11-09 cond-mat.stat-mech q-fin.TR
Fluctuation Relations for Diffusion Processes
本文对用扩散过程描述的经典非平衡动力学的不同涨落关系给出了一种统一的处理方法。这样的关系将原始过程中熵产生或功的涨落统计与时间反演过程中的类似统计进行了比较。各种波动关系的起源可以追溯到使用不同的时间反转。它还示出了如何应用所提出的方法的切线过程描述的联合演化的无穷接近的轨迹的原始过程导致乘法扩展的波动关系。
2007-07-18 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Hydrodynamic fluctuations in quasi-two dimensional diffusion
我们使用粒子模拟和波动流体力学研究流体-流体界面上的胶体扩散。二维界面上的扩散与三维流体力学是已知的异常，与集体扩散系数发散一样的波数的倒数。这种不寻常的集体效应是由于界面平面内流体流动的可压缩性而产生的，并导致在整体平均浓度的扩散方程中出现非线性非局部卷积项。我们扩展了以前的流体动力学理论，考虑到一个物种/颜色标记的颗粒，作为必要的模型实验的基础上荧光技术。我们使用一种新的布朗动力学算法，以及波动流体动力学理论和模拟研究密度和颜色密度波动的幅度和动态。我们发现，一个单一的标记粒子和集体密度波动之间的流体动力学耦合导致的长期自扩散系数的减少，即使是非相互作用的粒子的理想气体。使用线性化波动流体力学理论，我们表明，对于流体-流体界面上的扩散，总密度的非平衡波动是小的相比，平衡波动，但颜色密度的波动是巨大的，并表现出一个频谱，衰减为波数的立方幂的倒数。我们证实了这些预测，通过布朗动力学模拟扩散混合两个不可区分的物种。我们还研究了二维流体力学系统中的非平衡涨落，如真空中的近晶薄膜。我们发现，非平衡波动是巨大的和可比的幅度的平均值，可以准确地模拟使用数值求解器的非线性方程的波动流体动力学。
2018-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reversible Diffusion by Thermal Fluctuations
本文研究了在大施密特数的限制下，将示踪粒子的动力学耦合到流体的波动Stokes方程的液体扩散模型。在这个限制中，示踪剂的浓度被证明满足一个封闭形式的随机对流扩散方程，该方程用于调查流体动力学相关示踪剂的集体扩散通过欧拉和拉格朗日数值方法的组合。这一分析表明，在液体中的传输是完全不同于传统的菲克扩散图片。虽然整体平均浓度遵循菲克定律，扩散系数服从斯托克斯-爱因斯坦关系，但扩散混合过程的每个实例都表现出围绕其平均行为的长期巨大波动。我们构造了一类在不同观测尺度下的液体扩散介观模型，其中重正化扩散系数依赖于该尺度。这表明液体中的Fickian扩散系数不是材料常数，而是随着进行实验测量的尺度而变化。
2014-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Stochastic fluctuations and quasi-pattern formation in reaction-diffusion systems with anomalous transport
许多方法来模拟具有反常输运的反应扩散系统依赖于确定性方程，而忽略了由于有限粒子数而产生的波动。从一个基于个人的模型，我们使用生成函数的方法来推导出高斯近似的subdiffusive系统中的本征噪声。这导致确定性分数阶反应扩散方程的修正。利用这种分析方法，我们研究了反应亚扩散系统中噪声驱动的拟斑图的发生。我们发现，子扩散可以有利于确定性和随机模式的形成。我们的分析表明，子扩散和内在随机性的组合可以降低有效扩散系数的阈值比所需的斑图形成到一个更大的程度比其本身的效果。
2019-04-02 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Fluctuation-response relations for nonequilibrium diffusions with memory
与其他粒子的强相互作用或来自介质对布朗粒子的反馈使有效动力学具有记忆效应。讨论了涨落耗散定理在具有记忆的非平衡Langevin系统中的推广。一个重要的应用是扩展萨瑟兰-爱因斯坦之间的关系扩散和流动性。非平衡修正包括动力学活动和粒子速度之间的时间相关性，这反过来又导致了关于驱动力和粒子位移之间的相关性的信息。
2013-01-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Fractional Diffusion based on Riemann-Liouville Fractional Derivatives
精确求解了基于Riemann-Liouville分数阶导数的分数阶扩散方程。初始值以分数次积分的形式给出。解是根据$H$ -函数得到的。它不同于基于分数阶积分的分数阶扩散方程的已知解。与基于分数阶积分的分数阶扩散相比，基于Riemann-Liouville分数阶时间导数的分数阶扩散的解不允许概率解释。当分数阶初值问题定义良好且解总是有限时，其值对于$t\to 0$是发散的。
2000-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
