Overdamped Deterministic Ratchets Driven By Multifrequency Forces
研究了一个由{ \it矩形力}驱动的过阻尼区的耗散确定性棘轮模型。大量的数值计算显示在一个图表中，该图表将漂移速度描述为驱动参数值的宽范围的函数。我们还提出了一些理论上的考虑，解释了所提到的图的一些功能。特别地，我们证明了驱动参数空间中有界粒子运动具有零电流的区域的存在性。此外，我们提出了一个明确的解析表达式的漂移速度在绝热极限。
2006-03-06 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation and thermodynamic speed limit in deterministic chemical reaction networks
推广了确定性化学反应网络的热力学不确定关系和热力学速度极限。通过考虑宏观CRN和介观CRN之间的联系导出的标度扩散系数在我们的结果中起着至关重要的作用。TUR表明，熵产生率和比例扩散系数与浓度变化率的平方之比的乘积小于2。TSL状态之间的权衡关系的速度和热力学量，熵产生和时间平均的标度扩散系数。结果证明了开放和非理想CRNs的一般设置。
2021-09-15 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Electronic plasma diffusion with radiation reaction force and time-dependent electric field
本文求解了含辐射反作用力与指数衰减电场下电子等离子体扩散的显式解，采用广义朗之万方程，证明扩散为准马尔可夫过程并包含辐射效应。
2023-11-14 cond-mat.stat-mech
Non Markovian electron Brownian motion with radiation reaction force
本研究从经典角度探讨考虑辐射反作用力的非马尔可夫电子等离子体扩散，通过引入有效记忆时间将广义朗之万方程转化为不违反因果性的随机类Abraham-Lorentz方程并解析求解，最后与数值模拟对比验证。
2025-05-29 cond-mat.stat-mech
Hybrid method for simulating front propagation in reaction-diffusion systems
本文利用蒙特卡罗（MC）模拟方法研究了$A <-> \leftrightarrow A+A$微观反应扩散过程中拉阵面的传播。在平均场近似中，该过程由确定性Fisher-Kolmogorov-Petrovsky-Piscounov（FKPP）方程描述。特别是，我们集中在确定性的行为，由于每个站点的粒子数$Ω$的校正。通过一个新的混合模拟方案，我们设法达到大的宏观值的$Ω$，这使我们能够显示的重要性，在动力学的微观拉锋的相互作用的微观波动和宏观松弛。
2004-02-16 cond-mat.stat-mech
The linear noise approximation for reaction-diffusion systems on networks
随机反应扩散模型可以用线性噪声近似在复杂网络上进行解析研究。这是说明通过使用一个特定的随机模型，它显示行波在其确定性的限制。随机波动的作用进行了研究，并显示驱动随机波的出现超出了从确定性理论预测的不稳定区域。仿真进行测试的理论结果，并通过广义傅里叶变换算法进行分析。该变换使用在网络上定义的离散拉普拉斯算子的特征向量来定义。的波动的数值功率谱中的峰值观察到定量与理论预测一致。
2013-05-31 cond-mat.stat-mech
Control of rare events in reaction and population systems by deterministic processes and the speedup of disease extinction
我们考虑控制的反应和人口系统的确定性强加的状态之间的过渡与不同数量的粒子或个人。即使在强加的过渡是显着低于自发过渡的频率，他们可以指数强烈修改罕见的事件，包括亚稳态或人口灭绝之间的切换率。我们还研究了罕见事件的最优控制，特别是，有限的疫苗供应的疾病灭绝的最优控制。一个比较与控制罕见的事件，通过调制的基本过渡率，而不是强加的过渡。结果发现，出乎意料的是，对于相同的平均控制参数，控制的过渡率可以更有效。
2011-01-28 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph q-bio.PE
Fluctuation Induced Instabilities in Front Propagation up a Co-Moving Reaction Gradient in Two Dimensions
研究了有限个反应扩散系统中沿同向反应速率梯度向上传播的二维波前。我们表明，在一个二维矩形通道，平面的解决方案的确定性平均场方程是稳定的偏离平面性。我们认为，在相应的随机系统的平面前，另一方面，是不稳定的，如果通道宽度超过一个临界值。此外，随机前沿的速度取决于通道的宽度在一个简单而有趣的方式，在确定性MFE的前线。因此，波动以一种本质的方式改变了这些前沿的行为。通过在反应速率中引入密度截止值，这些影响被部分捕获。截断平均场方法的一些预测被证明是定量符合随机结果。
2006-04-05 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
Internal composite bound states in deterministic reaction diffusion models
通过识别潜在的复合状态发生在塞尔科夫-格雷-斯科特（GS）模型，我们表明，它可以被认为是一个有效的理论在大的时空尺度，从一个更\textit{fundamental}理论（它把这些复合状态作为基本的化学物种服从扩散方程）相关的较短的时空尺度。当在后一个模型中的模拟作为一个参数$M = λ^{-1}$的函数进行时，所产生的空间模式在后期演变成GS模型中的大$M$，这意味着复合材料在短尺度下遵循自己独特的动力学。这种尺度分离是反应扩散系统中\textit{dynamical}解耦的一个例子。
2013-07-23 cond-mat.stat-mech nlin.PS physics.chem-ph
Efficiency of transport in periodic potentials: dichotomous noise contra deterministic force
研究了在对称周期一维势场中运动的惯性布朗粒子在对称无偏外谐力和有偏二分噪声$η(t)$（又称随机电报信号或两态连续时间马尔可夫过程）作用下的输运问题.在这样做时，我们集中于先前报道的机制[J. Spiechowicz等人，Phys.Rev.E90，032104（2014）]，其中广义白泊松噪声形式的非负偏置噪声$η(t)$可以诱导与由确定性恒定力$F=\langle η(t) \rangle $产生的那些类似的异常传输过程，但是明显比$F$更有效，即粒子移动得更快，速度波动明显减小，并且输送效率提高了数倍。在这里，我们证实了这一结果的情况下，二分波动的白泊松噪声相比，可以承担积极的和消极的价值观和研究的作用，在所观察到的现象中的热噪声。我们把注意力集中在二分法波动的双向性的影响，并揭示了非平衡噪声增强效率的效果仍然是可检测的。这一结果可以解释发生在强烈波动的环境中的物理和生物起源的运输现象。我们的预测可以证实实验使用的设置，由一个电容和电容分流的约瑟夫森结。
2016-02-22 cond-mat.stat-mech
The law of action and reaction for the effective force in a nonequilibrium colloidal system
本文研究了一个包含两个“测试”粒子和许多“背景”粒子的非平衡朗之万多体系统。测试粒子在空间上被谐波势限制，背景粒子由外部驱动力驱动。采用数值模拟的模型，我们制定了一个有效的描述两个测试粒子在非平衡稳态。特别是，我们研究了几种不同的定义之间的测试粒子的有效力。我们发现，作用与反作用定律不适用于背景粒子施加的总机械力，但它适用于热力学力，而热力学力是根据热力学第一定律推广到非平衡稳态的一种思想在操作上定义的。
2006-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the validity of the stochastic quasi-steady-state approximation in open enzyme catalyzed reactions: Timescale separation or singular perturbation?
准稳态近似被广泛用于建立简化的酶催化反应的确定性或随机性模型。在确定性模型中，准稳态近似可以从奇异扰动理论得到数学证明。对于几个封闭的酶促反应，同源扩展的准稳态近似的随机制度，称为随机准稳态近似，已被证明是准确的类似条件下，允许准稳态减少的确定性对应。然而，它最近表明，随机准稳态近似的扩展到一个开放的米氏-Menten反应机制是有效的，只有在一个条件下，这是远比限定符，确保其相应的确定性准稳态近似的有效性更严格的限制。本文从几何奇异扰动理论的角度对这种差异提出了一种可能的解释。这样做，我们说明了一个误解的准稳态近似的应用：时标分离并不意味着奇异扰动。
2021-10-25 cond-mat.stat-mech math.DS physics.chem-ph
Relationship between Thermodynamic Driving Force and One-Way Fluxes in Reversible Chemical Reactions
在非平衡开放系统状态下运行的化学反应系统出现在许多情况下，包括生物体的研究，其中化学反应通常远离平衡。在这里，我们介绍了一个定理，涉及正向和反向通量和自由能的任何化学过程中的稳定状态。这种关系是平衡条件对非平衡稳态化学过程的推广，为化学反应自由能提供了一种新的等价定义。此外，它表明，以前不相关的理论介绍了Ussing和霍奇金和赫胥黎跨膜的离子运输，希尔催化循环通量，克鲁克斯在微观可逆系统的熵产生，是统一在一个共同的框架，基于这种关系。
2006-11-22 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
Fluctuations and stability in front propagation
由反应扩散方程引起的扩散锋是一种纯粹的决定性效应。随机反应扩散过程也表现出前沿传播，这与小波动（通常是大种群）极限下的确定性效应相一致。然而，对于较大的波动，传播可能受到影响。我们给出了一个例子，基于经典的云杉-芽虫模型，其中波的传播方向，即，两相的相对稳定性可以通过波动来逆转。
2010-09-29 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Thermodynamically Consistent Coarse Graining of Biocatalysts beyond Michaelis--Menten
从生物催化剂的详细催化机理出发，我们提供了一个粗粒化的过程，通过构建，是化学上一致的。该过程提供了粗粒级的化学计量、反应通量（速率定律）和反作用力（反应吉布斯能）。它可以治疗主动转运蛋白和分子机器，从而扩展了起源于酶动力学的思想的适用性。我们的结果为系统研究大规模生化反应网络的热力学奠定了基础。此外，我们确定的条件下，单向通量和力之间的关系，持有在粗粒度的水平，因为它持有在详细的水平。在这样做的时候，我们澄清了在文献中关于这样一个一般通量-力关系的推测和广泛的主张。作为进一步的结果，我们表明，在一般的信念相反，热力学第二定律并不要求电流和生化反应网络的力量总是对齐。
2018-04-26 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph q-bio.MN
