Near-equilibrium measurements of nonequilibrium free energy
热力学的一个中心工作是测量自由能的变化。令人遗憾的是，虽然我们可以测量热力学平衡系统的自由能，但通常我们所能说的关于非平衡系综的自由能是它大于平衡时的同一系统的自由能。在这里，我们推导出一个正式的精确表达式的概率分布的驱动系统，其中涉及路径合奏平均的工作轨迹的时间反演系统。由此，我们发现一个简单的近平衡近似的自由能在一个额外的平均时间反演的工作，这可以在实际系统的实验测量。通过分析和计算机模拟，我们证明了我们的近似几个简单的模型的准确性。
2012-04-09 cond-mat.stat-mech
Phase Transitions Without Thermodynamic Limit,The Crucial Rôle of Possible and Impossible Fluctuations, The Treatment of Inhomogeneous Scenaria in the Microcanonical Ensemble
微正则热力学（MCTh）是相对于正则热力学（CTh）。在1.5级相变时，即使在热力学极限下，两个系综也是不等价的。在CTh中，能量波动不会消失，相分离被抑制。对波动的适当处理是必要的。MCTh允许解决甚至孤立的小系统，其中相变可以清楚地分为一阶和连续的。微正则热曲线T（E）决定了转变温度、潜热和表面熵/张力。对于系统的约。1000钠，钾，或铁原子在1大气压。所有三个量都可以计算。这三个参数随着尺寸的增大而接近已知的体积值。没有什么要求使用热力学极限。在有限系统的微正则热力学中，守恒的广延变量和系综相关变量（如熵、温度和压力）之间存在着根本的区别。这是详细讨论。
1998-05-29 cond-mat.stat-mech nucl-th
Thermodynamic Advantage of Quantum Time-Reversal
Beyond Institute for Theoretical Science (BITS)（超越理论科学研究所）
量子时间反演记忆通过减少不可逆性显著降低能量耗散，优于经典记忆。
2026-02-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Non-equilibrium Thermodynamics and Hydrodynamic Fluctuations
将非平衡态热力学的重新表述，包括热力学涨落的处理，应用于简单流体的流体动力学涨落。它示出的非平衡热力学方案导致的明确形式的福克-普朗克方程描述的时间行为的概率分布函数的这些流体动力学波动以及不可逆过程与此行为。
1999-09-09 cond-mat.stat-mech
On thermodynamic and quantum fluctuations of cosmological constant
本文从凝聚态的观点讨论了最近提出的宇宙学常数在零附近的泊松涨落可能是观测到的暗能量的一个来源的观点。我们认为，热力学涨落的λ大得多。由于涨落的幅度与V^{-1/2}成正比，其中V是宇宙的体积，所以目前对宇宙学常数的约束提供了V的下限，它比宇宙学视界内的体积大得多。
2004-09-06 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-ph
Entropy and Thermodynamic second laws: New perspective - stochastic thermodynamics and fluctuation theorems
最近，在热力学第二定律问题上有了相当大的进展，这就是众所周知的熵增加定律或不可逆性。特别是，一种新的对称性称为Gallavotti-Cohen对称性被发现在非平衡（NEQ）波动，这导致了所谓的波动定理。热力学第二定律是涨落定理的一个简单的推论，人们可以从涨落定理中定量地预测NEQ过程违反熵增加定律的频率。违反消失在热力学极限，但可以观察到合理的小系统。本文简要介绍了随机热力学，并导出了各种涨落定理，包括总熵产生、功-自由能关系、过剩和持家熵以及信息熵。
2018-05-15 cond-mat.stat-mech
Quantum generalized fluctuation-dissipation relations in terms of time-distributed observations
本文提出并讨论了用连续观测的特征泛函和概率泛函表示的量子广义涨落耗散关系的新公式。结果表明，量子系统中的熵产生控制使系统中的任何测量都成为系统的额外扰动源，并且由于这种效应，相互时间反演过程的概率之间的关系在其泛函空间中变得绝对非定域
2013-06-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Entropy production and time asymmetry in nonequilibrium fluctuations
实验研究了两个非平衡态系统中非平衡态涨落的时间反演对称性，即在一个匀速运动的阱中的布朗粒子和一个外加平均电流的电路.它们的非平衡涨落的动力学随机性用动力系统理论的单位时间标准熵和时间反演熵来描述。我们目前的实验结果表明，它们的差异等于在玻尔兹曼常数的单位的热力学熵产生。
2007-05-03 cond-mat.stat-mech
Fluctuation relations for a driven Brownian particle
我们考虑一个受驱动的布朗粒子，受到保守和非保守的作用力，其概率根据Kramers方程演化。我们推导出一个一般的涨落关系，表示的概率的比率，一个给定的布朗路径在相空间中的时间反演的路径，在熵通量的热库。这个涨落关系在不同的特殊情况下包含了Seifert，Jarzynski和Gallavotti-Cohen的涨落关系。
2006-06-01 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Hysteretic thermodynamic uncertainty relation for systems with broken time-reversal symmetry
热力学不确定性关系给出了介观系统中耗散量的下限。通过考虑电流滞后的波动--时间正向和时间反转过程中的电流之和--我们将这种关系扩展到具有破缺的时间反转对称性的系统，无论是由于奇状态变量、奇驱动场的存在，还是由于明确的时间相关驱动，即时间反转不对称。我们说明了我们的预测稀释，弱相互作用的气体驱动的平衡的缓慢压缩的活塞和弹道多端导体与外部磁场。
2019-03-27 cond-mat.stat-mech
Universal theory of efficiency fluctuations
使用波动定理补充几何参数，我们得出的（长时间）的效率波动的热和等温机器下运行的稳定或周期性的驱动，接近或远离平衡的普遍特征。特别地，在给定发动机中观察可逆效率的长时间概率与在时间反转驱动下工作的相同发动机的长时间概率相同。当驱动是对称的，这种可逆的效率成为最不可能的。
2014-09-11 cond-mat.stat-mech
Non-Markovian feedback control and acausality: an experimental study
因果关系是热力学第二定律非平衡态推广的一个重要假设，称为涨落关系。在这里，我们实验研究的非平衡统计特性的工作和熵产生的光学陷阱，欠阻尼纳米粒子连续进行时间延迟反馈控制。而非马尔可夫反馈取决于粒子的过去位置的前向轨迹，它取决于其未来的位置的时间反演路径，因此是因果的。在稳态制度，我们表明，在长时间限制相应的波动关系表现出明确的签名，这种因果关系，即使时间反演的动态是物理上不可实现的。
2022-02-01 cond-mat.stat-mech physics.optics
Comment on "Fluctuation Theorem Uncertainty Relation" and "Thermodynamic Uncertainty Relations from Exchange Fluctuation Theorems"
在最近的一封信[物理。修订版~ Lett {\bf 123}，110602（2019）]，Y.~长谷川和T.~ V.~ Vu推导出热力学不确定性关系。但他们之间的关系是松散的。在本文中，通过微小的修改，得到了一个改进的界限。这个改进的界与[Phys.~]中得到的界相同。修订版~ Lett {\bf 123}，090604（2019）] by A.~ M.~ Timpanaro {\it et. al.}，但这里的推导很简单
2019-10-27 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems and thermodynamic uncertainty relations
涨落定理是非平衡态热力学的基本结果。考虑到熵产生和观测量的涨落定理，我们推导出一个新的热力学不确定性关系，它也适用于非循环和时间反演非对称协议。此外，我们还研究了热力学不确定性关系与熵与可观测量之间的关联。
2021-11-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic bounds on equilibrium fluctuations of a global or local order parameter
我们分析了热力学界平衡波动的序参量，这是类似的关系，这是最近推导出的电流的非平衡波动的背景下。我们讨论的情况下，{ \it全球}波动时的序参量是在整个系统的利益，和{ \it本地}波动，当序参量仅在系统的一个子部分进行评估。利用等距波动定理，我们推导出热力学界的波动的序参量在这两种情况下。这些边界可以用来从{ \it局域}涨落中推断对称破缺场的大小或观测到的子系统相对于整个系统的大小。
2016-10-15 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic time asymmetry in nonequilibrium fluctuations
我们在这里提出了完整的分析实验驱动布朗运动和电噪声的$RC$电路，表明热力学熵的产生可以与这些非平衡系统的统计描述的时间反演对称性的破坏。对称性破缺可以用单位时间的动力学熵来表示，一个是前向过程的动力学熵，另一个是时间反演过程的动力学熵。这些单位时间的熵表征了动态随机性，即，时间无序，在时间序列的非平衡波动。它们之间的差异给出了著名的热力学熵产生，因此，它的起源是动力学随机性的时间不对称性，别名时间无序，在系统中被赶出平衡。
2007-11-27 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic stability criterion and fluctuation theory in nonextensive thermodynamics
我们已经建立了一个非广泛的热力学形式主义由两套平行的勒让德变换结构在以前的论文。一个是物理集合，另一个是拉格朗日集合。本文从热力学关系和热力学量的双重解释出发，研究了热力学稳定性判据。借助于非广延系统中体积是非加性的假设，我们得出结论：在一个给定的非广延系统中，任何两个部分之间的力学平衡是由物理压力决定的。验证了在相变结构的物理集合中，稳定性判据可以用热容和等温压缩性来表示。我们还讨论了非广延热力学中的涨落理论。
2018-04-23 cond-mat.stat-mech
Effects of Sample Specific Variations and Fluctuations of Thermal Occupancy on Fluctuations of Thermodynamic Quantities
热力学量的波动的标准结果是根据采样相同的系统，是在不同的，不完全平衡的状态的假设。这些结果适用于在一个特定的宏观体随时间的波动，并可以追溯到热占位的波动。当研究许多相同制备但不相同的系统时，由于样品之间的变化而引起的介观波动会导致热力学量的波动。我们研究了介观涨落和热占位涨落的联合作用。特别是，我们评估的总粒子数和比热波动的二维，非相互作用的电子气在经典的可积和混乱的情况下。
2008-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Fluctuation Theorems and Thermodynamic Inequalities for Nonequilibrium Processes Stopped at Stochastic Times
本文针对在随机时刻停止的非平衡过程，提出构造鞅的系统方法，建立停止时间涨落定理及比传统结果更强的热力学不等式，并通过熵产生、自由能耗散和耗散功进行数值验证。
2023-06-01 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Inter-basin fluctuations in glass-forming liquids: short time and long time thermodynamic susceptibilities
从能盆和能盆间跳跃两个方面分析了玻璃形成剂中局部结构涨落的热力学效应。根据测量的时间尺度，人们观察到与一组狭窄的盆地相关的短时间热力学性质，或包括结构弛豫的平衡性质。盆地间的跳跃性表现为压力、内能等热力学短时特征的波动。建立了压力和内能的盆间波动与长、短时磁化率之差的关系式，并在此基础上讨论了构造对温度和压力的相对敏感性。
2002-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic relations and fluctuations in the Tsallis statistics
用物理量研究了Tsallis统计中的热力学关系。通过假设热力学第一定律的形式，引入了一个与Tsallis熵有关的附加熵变量。Tsallis统计量的波动是在引入熵变量的帮助下用物理量推导出来的。结果表明，Tsallis统计量中物理量涨落的均方与常规统计量中的均方相同。同时还导出了Tsallis熵涨落的均方和Tsallis温度涨落的均方。Tsallis熵相对涨落的均方和Tsallis温度相对涨落的均方用热容表示。结果表明，Tsallis量的涨落在熵参数$q$的Tsallis统计量中具有与$q$相关的项.
2023-02-07 cond-mat.stat-mech
Stochastic Thermodynamics and Hierarchy of Fluctuation Theorems with Multiple Reservoirs
我们重新制定随机热力学的Langevin系统的噪声实现与多个水库和研究结构的热力学第二热力学定律。当系统的一个自由度同时受到多个水库的影响时，也就是说，当噪声混合发生时，我们推导出一系列的波动定理。这些定理和相关的热力学第二热力学定律对朗之万系统的热力学提出了更严格的限制。我们将我们的研究结果应用于噪声混合环境中的随机机器，并证明我们的新边界在确定机器的潜在功能和性能方面起着至关重要的作用。
2018-07-31 cond-mat.stat-mech
Jarzynski Relation, Fluctuation Theorems, and Stochastic Thermodynamics for Non-Markovian Processes
我们证明了Jarzynski关系的一般随机过程，包括非马尔可夫系统的记忆。我们证明的唯一要求是存在一个定态，因此不包括非遍历系统。然后，我们展示了如何随机热力学的概念可以用来证明进一步精确的非平衡关系，如克鲁克斯关系和波动定理的熵产生非马尔可夫动力学。
2007-09-14 cond-mat.stat-mech
Investigation of thermodynamic properties of pseudospin-electron model in the gaussian fluctuation approximation
本文在GRPA格式的框架内考虑了有效平均场的高斯涨落，并应用于赝自旋电子模型（PEM）的计算。计算了巨正则势、赝自旋平均值和涨落均方。得到的结果与相应的其他近似得到的。讨论了平均场的高斯涨落对质子交换膜热力学性质的影响。
2001-03-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crooks' fluctuation theorem for the fluctuating lattice-Boltzmann model
我们探讨了Crooks涨落关系在涨落格子Boltzmann模型（FLBM）上的有效性，FLBM是热理想气体的一个高度简化的格子模型。我们在两个热力学平衡态之间驱动系统，并计算所做功的分布。通过比较正向驱动和反向驱动时系统所作功的分布，证明了系统满足Crooks关系。数值实验的结果表明，系统的温度和自由能是很好的定义。
2010-06-09 cond-mat.stat-mech
Arbitrary Time Thermodynamic Uncertainty Relation from Fluctuation Theorem
热力学测不准关系（TUR）为一类连续时间随机过程的电荷转移涨落精度提供了一个普适的熵界。然而，它的推广到一般非平衡动力学仍然是一个未解决的问题。在这封信中，我们显示TUR为一个任意的有限时间的交换波动定理适用于合奏的副本的原始系统，假设一个物理规律性条件的概率分布。作为一个非平凡的实际结果，我们得到了普遍的标度关系的平均值和方差的电荷转移在短时间制度。通过这种方式，我们可以加深对两个重要的严格关系之间的联系的理解，即，涨落定理和热力学不确定关系。
2022-04-18 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic large fluctuations from uniformized dynamics
大的波动受到了相当大的关注，因为它们编码的信息上的细尺度动态。被称为涨落定理的大偏差关系也捕捉到了关键的非平衡物理性质。本文利用均匀化技术，从离散时间演化的马尔可夫链出发，得到了连续时间马尔可夫过程的热力学大偏差函数。该公式为探索大偏差特性提供了新的理论和数值方法。特别地，自治和非自治过程的时间演化可以用单个泊松率来表示。以这种方式的均匀化过程导致一个简单而有效的方法来模拟随机轨迹，重现确切的通量统计。我们说明了随机泵模型中的电流波动的形式主义。
2010-12-08 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic theory of equilibrium fluctuations
经典热力学的假设基础已经扩展到包含平衡涨落。提出的热力学理论的主要附加元素是准平衡态的概念，非平衡熵的定义，熵表示中的基本状态方程，以及描述孤立系宏观参数概率分布的涨落假设。虽然这些元素引入了经典热力学中不存在的统计成分，但该理论的逻辑结构与统计力学不同，代表了热力学的扩展版本。基于这一理论，我们给出了计算具有任意数量涨落参数的系统中的广延参数、密集参数和密度的平衡涨落的一个规则过程。所提出的涨落形式可通过四个应用加以证明：（1）推导简单流体在三种不同系综中的涨落关系的完整集合，（2）在正则系综和微正则系综之间插值的有限贮库系统中的涨落，（3）在有限贮库系统中的涨落，（4）在有限贮库系统中的涨落，（5）在有限贮库系统中的涨落，（6）在有限贮库系统中的涨落，（7）在有限贮库系统中的涨落，（8）在有限贮库系统中的涨落，（9）在有限贮库系统中的涨落，（10）在有限贮库系统中的涨落，（10）在有限贮库系统中的涨落，（11）在有限贮库系统中的涨落，（11）在有限贮库系统中的涨落，（12）在有限贮库系统中的涨落，（13）在有限贮库系统中的涨落，（14）在有限贮库系统中的涨落，（15）在有限贮库系统中的涨落，（14）在有限（3）二元固溶体晶界过剩性质涨落关系的推导，（4）合金预熔晶界宽度分布的推导。最后两个应用程序提供了一个有效的波动为基础的方法来计算界面多余的属性和提取的分离潜力在预熔化晶界。…
2015-07-20 cond-mat.stat-mech
Structure Fluctuation Effects on Canonical-Nonlinear Thermodynamics
本研究扩展了正则非线性热力学的随机热力学处理，明确纳入平衡构型空间涨落的影响，发现涨落通过随机互信息和态密度协方差变化影响平均非线性差异的上界。
2025-08-05 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Thermodynamics of the First and Second Kind: Averages and Fluctuations
我们比较两种方法，非平衡热力学，两个发电机支架制定的时间演化方程的平均值和宏观波动理论，在稳态条件下的等温驱动扩散系统。这两种方法的波动耗散关系起着重要的作用，详细的比较。在这两种方法中引入的非平衡亥姆霍兹自由能不同的边界条件的结果。用投影算子方法导出的Fokker-Planck方程能较好地再现非平衡稳态中的长程涨落，为描述含时非平衡系统中宏观平均附近的物理涨落提供了最有希望的可能性.
2009-10-08 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of fluctuations in small systems interacting with the environment
在希尔的纳米热力学工作之后的几十年里，热力学框架的发展仍然在进行中，以持续地解释小系统由于与周围环境的相互作用而产生的波动。在这里，我们讨论如何，在一个小的系统中，与环境的相互作用能可以通过一个共轭对密集和广泛的变量，产生一个吉布斯热力学与额外的热力学自由度来描述。相关的热力学势有助于描述平衡条件和测量系统与环境相互作用的敏感性的材料性质。由此产生的广义系综，它描述了不可忽略的，小的系统波动，被证明是等价的。从平均热力学状态出发，可用性描述了系统与环境之间的距离，即从波动中提取的最大功，熵的适当定义将热力学扩展到一般的波动状态。从后一种状态，熵力产生，以恢复平均热力学状态。我们的框架统一和扩展了Hill的系综热力学和统计力学在强耦合下的最新进展，并在系统较大时简化为经典宏观热力学。一个小的理想气体系统的特定情况下进行了详细讨论，并在新的形式主义的光的一个单一的粒子浸入浴的例子被重新审视。
2019-09-19 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Relations in Stochastic Thermodynamics
涨落关系是非平衡系统中的恒等式，在过去的20年里引起了人们的极大兴趣。这是一个由4个讲座组成的系列，讨论了非平衡过程随机方程建模中此类关系的各个方面。
2013-08-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermodynamic constraints on fluctuation phenomena
可逆卡诺循环之间的关系，永动机的缺乏和存在一个非递减的，全球唯一的熵函数形成了许多教科书介绍热力学基础的出发点。然而，与统计力学相关的热涨落现象被认为限制了热力学第二定律的有效性。在这里，我们表明，波动现象可以纳入传统的介绍，扩展，而不是限制，域的有效性的现象学动机的第二定律。一致性条件导致对可能的热涨落谱的限制。在特殊情况下，这唯一地选择吉布斯正则分布，并且更一般地包含Tsallis分布。不需要假定任何特定的微观动力学模型。
2009-12-11 cond-mat.stat-mech
On the speed of fluctuations around thermodynamic equilibrium
我们研究了量子系统在热力学平衡态附近的涨落速度，证明了在典型的热力学情形下，涨落速度几乎在所有时间都是极小的。这里考虑的设置是量子系统耦合到浴，两者共同描述为一个封闭系统。这一点，与《易经》中所讲的一样。Linden等人，物理评论E 79：061103（2009）]和"热力学平衡态“指的是包括通常的热力学平衡情况以及更一般的情况的情况。
2009-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Superstatistics, thermodynamics, and fluctuations
基于条件熵的超统计系统的一个类似的形式主义。该理论考虑了非平衡定态系统中强度变量的大尺度变化。普通的热力学被恢复作为本理论的一个特例，并且可以系统地评估对它的修正。利用最大熵条件，给出了涨落的爱因斯坦关系的一个推广。
2007-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamic origin of universal fluctuations and two-power laws
本文讨论了具有受激自由度系统中响应函数的普适性。我们提出了一个统一的两个现有的现象，两个幂律衰减和偏离幂律由于非扩展性。通过在非线性约束条件下最大化熵，得到了一条通用曲线。同样的形式主义可以解释最近由布拉姆韦尔、霍尔兹沃思和平顿发现的普适涨落曲线。
2001-08-22 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Skewness Relation From Detailed Fluctuation Theorem
详细涨落定理（DFT）是关于熵产生统计中的不对称性的陈述。DFT的结果是热力学第二定律和热力学不确定性关系（TUR），分别转化为电流均值和方差的下限。然而，远离平衡，平均值和方差不足以表征熵产生的潜在分布。波动不一定是高斯的（也不对称），这意味着它的偏斜度可以是非零的。我们证明，DFT施加了一个负的紧下界的熵产生的偏度作为一个函数的平均值。作为应用，我们检查了由量子比特交换引擎介导的两个热库之间的热交换问题的边界。
2022-08-23 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorem with Information Exchange: Role of Correlations in Stochastic Thermodynamics
我们建立了非平衡系统与其他自由度（如观测器和反馈控制器）之间存在信息交换的涨落定理，其中信息交换量被添加到熵产生中。由此产生的广义第二定律设定了信息交换过程中能量耗散和能量消耗的基本限制。我们的结果不仅适用于反馈控制的过程，但也更广泛的信息交流类，并提供了一个统一的框架的非平衡热力学测量和反馈控制。
2012-10-10 cond-mat.stat-mech
Echo states for detailed fluctuation theorems
详细的涨落定理是关于随机熵产生沿轨迹的概率分布的陈述。它涉及到一个适当的转换动力学的考虑，如时间反转，伴随，或这些的组合。我们确定特定的，通常是唯一的，初始条件，称为回声状态，其中的最终概率分布的转换动态再现初始分布。在这种情况下，详细的涨落定理将直接过程的随机熵产生与变换过程的随机熵产生联系起来。我们通过对调制二态量子点的解析计算和数值模拟来说明我们的结果。
2015-01-06 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics and fluctuation theorems for non-linear systems
我们扩展随机热力学放松的两个假设，马尔可夫动力学必须是线性的，平衡分布必须是玻尔兹曼分布。我们表明，如果我们要求第二定律举行时，这些假设是放松的，那么它不能制定的香农熵。然而，热力学的一致性是挽救，如果我们重新制定的第二定律的广义熵;我们的第一个结果是一个方程的精确形式的非线性主方程的精确关联的广义熵，导致热力学的一致性。然后，我们建立在这一结果，以扩展通常的热力学量，是适当的，即使当这两个假设放松的概率水平的定义。最后，我们使用这些严格的定义，以获得扩展版本的克鲁克斯波动定理和Jarzynski等式适用时，这两个假设放宽。
2020-11-13 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic fluctuation relation for temperature and energy
本文的工作扩展了正则系综的热力学关系式$C=β^{2}< δ{E^{2}}>$。我们从一般情况下的热力学平衡之间的一个大的，但有限的系统的利益和一个广义恒温器，我们定义的过程中的文件。由此得到的恒等式$< δβδ{E}> =1+< δ{E^{2}}% > \partial ^{2}S(E) /\partial {E^{2}}$可以解释具有负热容$C<0$的热力学状态;同时，它代表了对微正则热曲线$β(E) =\partial S(E) /\partial E$的确定施加一些限制的热力学涨落关系。最后，我们简要地评论了目前的结果的发展新的蒙特卡罗方法和一个明显的类比与量子力学的影响。
2009-10-15 cond-mat.stat-mech
Additivity, density fluctuations, and nonequilibrium thermodynamics for active Brownian particles
利用可加性性质，我们研究了相互作用的自推进粒子系统中的粒子数波动，称为主动布朗粒子（ABP），它由具有随机自推进速度的排斥盘组成。从一个波动响应关系-一个直接的后果的加性，我们制定了一个热力学理论，捕捉到以前观察到的特征的非平衡相变在ABPs从一个均匀的流体相共存的气体和液体的非均匀相。我们证实了预测的可加性分析计算的子系统粒子数分布在均匀的流体相远离临界分析得到的分布是兼容的模拟在ABP。
2016-05-03 cond-mat.stat-mech
Fluctuations in the presence of fields -Phenomenological Gaussian approximation and a new class of thermodynamic inequalities-
本文的工作接近于场存在下热力学系统涨落的研究。该方法是唯象的性质，并在高斯近似。该研究的例子的情况下，磁化连续的磁准静态场，以及所谓的离散系统。在最后一种情况下，人们发现波动估计既依赖于系统的内在属性，也依赖于环境的特征。根据作者之一的一些早期的想法，我们提出了一类新的热力学不等式的系统研究在本文中。在两个变量的情况下，上述不等式只不过是众所周知的量子海森堡（“不确定性”）关系的非量子类似物。此外，所获得的波动估计支持的想法，玻尔兹曼常数k的意义的一个通用指标的随机热力学系统。PAC编号：05.20。- 05：40 a，05.70。a，41.20.Gz
2000-11-27 cond-mat.stat-mech
Finite-Time Thermodynamics of Fluctuations in Microscopic Heat Engines
当系统尺寸较小时，热力学量的波动变得不可忽略，并起着重要的作用。我们发展了微观热机中涨落的有限时间热力学，其环境温度和力学参数随时间周期性变化。在慢驱动制度，这种形式主义普遍持有的粗粒度的时间尺度，其分辨率是远远长于相关时间的波动，并被证明是一致的类似的波动耗散关系的关系。采用几何参数，同时最小化的卡诺循环中的耗散的平均值和波动的情况下确定。对于这种同时优化，尺度不变平衡态的奇异度量的零特征值的存在被发现是必不可少的。此外，我们证明了我们的优化协议可以改善当前实验的耗散及其波动。
2022-01-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental studies of the transient fluctuation theorem using liquid crystals
根据热力学第二定律，在热力学过程中，熵的耗散或产生只能为正或为零。然而，热力学热力学定律在热力学极限下适用于大系统。最近，一个波动定理被称为瞬态波动定理（TFT），它推广了热力学第二定律，即使是小系统已经提出。这个定理已经在小系统中得到了验证，例如光阱中的胶体粒子。我们报告的第一次类似的实验研究TFT在空间扩展系统中使用液晶。
2008-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation-dissipation relations for thermodynamic distillation processes
涨落耗散定理是统计物理学中的一个基本结果，它建立了系统对扰动的响应与平衡状态下与可观测量相关的涨落之间的联系。在这里，我们得到它的版本内的资源理论的框架，其中一个调查的热力学约束下的最佳量子态转换。更确切地说，我们首先讨论了最优热力学蒸馏过程，然后证明了在这样的过程中耗散的自由能的量和系统的初始状态的自由能波动之间的关系。我们的结果适用于由渐近多个相同的纯系统或任意多个独立的能量非相干系统给出的初始状态，并且不仅允许状态变换，而且允许Hamilton量的变化。我们推导出的波动耗散关系，使我们能够找到最佳性能的热力学协议，如工作提取，信息擦除和无故障的通信，直到二阶渐近处理系统的数量$N$。因此，我们提供了第一个严格的分析，这些热力学协议的量子态之间的相干性不同的能量本征态的中间制度的大，但有限的$N$。
2022-08-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic uncertainty relations from exchange fluctuation theorems
热力学测不准关系（TURs）严格限制了热力学量在熵产生方面的波动。在这项工作中，我们确定了最紧密的（和饱和）矩阵值TUR，可以从交换波动定理描述多个系统之间的热量和粒子流的统计。我们的结果适用于量子和经典系统，经历一般的非马尔可夫和非平稳过程。此外，它不仅提供了范围的方差，而且为热力学量之间的相关性。为了证明TURs与纳米级机器设计的相关性，我们考虑了一个两量子位SWAP引擎进行奥托循环的操作，并展示了我们的结果如何用于对热和功之间的相关性进行严格限制。
2019-08-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic Geometry of Nonequilibrium Fluctuations in Cyclically Driven Transport
本文基于全计数统计构建循环驱动非平衡输运的热力学几何框架，揭示非绝热度规贡献并证明几何热力学不确定性关系，在量子手性输运和布朗热泵中验证了理论。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamic perspective on quantum fluctuations
本章从热力学视角梳理量子涨落，连接通常分立的涨落力与涨落定理研究，为跨领域研究者提供入门导引。
2024-02-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation theorem uncertainty relation
涨落定理是非平衡态热力学中的一个基本等式，用来推导许多重要的热力学关系，如热力学第二定律和Jarzynski等式。近年来，热力学测不准关系被发现，它表明观测量的涨落是由熵产生的下界。在这封信中，我们从涨落定理导出一个热力学不确定关系。我们指的是得到的关系波动定理的不确定性关系，它是有效的任意动态，随机以及确定性，并为任意反对称观测值的波动定理成立。我们应用波动定理的不确定性关系的过阻尼朗之万动力学反对称观测。我们证明了反对称观测量满足波动定理的不确定性关系，但不满足连续时间马尔可夫链中的电流型观测量的关系。此外，我们表明，波动定理的不确定性关系可以处理系统控制的时间对称的外部协议，其中的下限是由施加在系统上的工作。
2019-09-13 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-theorem and extended thermodynamics of turbulence
湍流是不平衡的，因为大尺度的能量供应和小尺度的粘性耗散在所有尺度之间产生了能量的净转移。在这里，能量级联近似的前向漂移和扩散，恢复公认的湍流唯象理论的组合贡献。波动定理（FT），然后示出描述的前向和后向能量转移的尺度统计和它们的连接到不可逆性和熵产生。由此产生的湍流熵可以用来建立一个扩展的湍流热力学。
2020-05-04 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Thermodynamics and Fluctuation Theorems for a Strongly Coupled Open Quantum System: An Exactly Solvable Case
我们举例说明了最近关于开放量子系统中功涨落定理的有效性的结果[M. Campisi，P. Talkner，and P. Hänggi，Phys. Rev. Lett. { \bf 102}，210401（2009）]，通过将它们应用于开放量子系统的可解模型。阐明了开放量子系统的热力学配分函数所起的中心作用，该系统是一个与谐振子有强量子非破坏耦合的两能级涨落子。给出了相应的平均力量子哈密顿量。我们研究的热力学熵和相应的比热作为温度和耦合强度的函数，这一开放系统，并表明，在非零的低温下，两者都可以假设为负值。
2009-07-09 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems in general relativistic stochastic thermodynamics
本工作基于广义相对论随机力学与热力学框架，聚焦轨迹层面，重新表述第一定律并证明涨落定理，强调完全广义协变性与观测者选择。
2025-02-03 cond-mat.stat-mech gr-qc
