Symmetry-induced fluctuation relations for dynamical observables irrespective of their behaviour under time-reversal
我们扩展以前的工作来描述一类波动关系(FR)出现的结果,在马尔可夫链的随机轨迹的水平上的对称性。我们证明,给定这样的对称性,并为一个合适的动态观察,它总是可以得到一个FR下有偏动态对应于所谓的广义Doob变换。我们考虑的动力学的一般变换超越了时间反演或空间等距性,这意味着无论时间反演下的行为如何,例如对于时间对称的可观测量而不是电流,都存在可观测量的FR。我们进一步展示了如何推导出在长时间的限制,这些FR从对称性的发电机的动态。我们用四个例子来说明我们的结果,这些例子突出了我们工作的新颖特征。
2020-07-02 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems without time-reversal symmetry
涨落定理建立了远离热平衡的可观测量之间的深层关系。直到最近,涨落定理的研究主要集中在时间反演不变系统上。在这篇综述中,我们解决了一些新发现的波动关系,举行没有时间反演对称性,特别是在存在外部磁场。一个家庭的关系连接在相反的磁场的非线性输运系数。另一个家族涉及手性系统中磁场固定方向的电流和噪声,例如某些量子霍尔液体的边缘。我们回顾了最近的实验和理论研究,包括没有时间反演对称性的微观可逆性的争议,考虑涨落定理的应用,拓扑态的物质物理,并讨论了开放的问题。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Balancing Power, Efficiency, and Constancy under Broken Time-Reversal Symmetry
Xiamen University(厦门大学);Sanming University(三明学院)
研究在线性响应下热电系统中功率、效率与恒定性的平衡关系,揭示时间反演对称破缺对稳态能量转换基本约束的影响,扩展并深化了非平衡热力学中的性能极限理解。
2026-04-08 cond-mat.stat-mech
Fluid-particle interactions and fluctuation-dissipation relations III -- Correlated fluctuations, regularity and added mass
本文在流体力学基础上放宽Langevin条件以考虑相关流体涨落,证明在基本涨落模式中引入相关随机过程能保持全局涨落-耗散关系,使速度涨落几乎处处平滑,并由此引出连接微观与宏观的涨落附加质量及涨落-惯性关系。
2024-12-26 cond-mat.stat-mech
Time-reversal symmetry and fluctuation relations in non-equilibrium quantum steady states
本文从时间反演对称性出发,给出了非平衡量子系统中稳态大偏差函数涨落关系的一个简单推导。我们进一步表明,纯传输的条件意味着扩展的波动关系,连接大偏差函数的平均电流在移动的温度和化学势。我们在各种例子中说明这些概念,包括相互作用的共振能级模型和共形或可积模型。
2013-09-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Fluctuation Cumulant Behavior for the Field-Pulse Induced Magnetisation-Reversal Transition in Ising Models
本文用蒙特卡罗模拟研究了正方晶格上伊辛模型在低于其静态有序温度时,由竞争场脉冲引起的动态磁化反转跃迁的普适性类。研究了不同系统尺寸下,相边界附近序参量分布的四阶累积量。累积量的交叉点(对于不同的系统尺寸)给出了转变点,并且在转变点处的累积量的值指示转变的普适类。在相同的二维伊辛模型中,在低温和脉宽范围的交叉点处的累积量值明显小于静态跃迁的累积量值.在该范围内的有限尺寸标度行为也指示较高的相关长度指数值。对于更高的温度和脉宽范围,过渡似乎落在一个平均场一样的普适类。
2003-02-10 cond-mat.stat-mech
Hamiltonian flocks: Time-Reversal Symmetry and its consequences
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS UMR 7589, Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies, LPTHE(法国国家科学研究中心联合研究单位7589,理论与高能物理实验室)
研究哈密顿蜂群中时间反演对称性的扩展,揭示其对平衡系统波动-耗散定理的影响及非平衡系统中极性自由度的混合效应。
2026-07-01 cond-mat.stat-mech
Time-reversal symmetries and equilibrium-like Langevin equations
格雷厄姆在Z. Physik B 26,397-405(1977),波动耗散关系可以被施加到一类非平衡马尔可夫朗之万方程上,该方程允许相应的福克-普朗克方程的定态解。由此产生的朗之万方程的平衡形式与非平衡哈密顿量相关联。在这里,我们提供了一些明确的见解,这个哈密顿可能会失去其时间反演不变性和如何“反应”和“耗散”通量失去其独特的时间反演对称性。力和通量之间的反对称耦合矩阵不再源自泊松括号,并且在稳态下,“反应性”通量有助于(“管家”)熵产生。非平衡哈密顿量的时间反演的偶数和奇数部分对熵的贡献在性质上不同,但在物理上有指导意义。我们发现的情况下,由于噪声波动是唯一负责的耗散。最后,这种结构产生了一个新的,物理上相关的frenesy实例。
2023-03-21 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems for stochastic dynamics
涨落定理利用时间反演来预测远离热平衡的多体系统的熵产生。在这里,我们回顾了各种各样的不同的,但相互关联的,已经推导出的关系,并从理论和实验研究。值得注意的是,我们证明,在马尔可夫随机动力学的背景下,这些不同的波动定理如何产生一个简单的基本时间反演对称性的某一类观测。呼吁吉布斯熵的概念允许微观定义的熵生产方面的这些可观的。我们使用主方程方法,这导致了一个数学上简单的证明,并提供了直接洞察所涉及的数量的概率意义。最后,我们指出一些实验,阐明涨落关系的实际意义。
2007-08-02 cond-mat.stat-mech
White-noise fluctuation theorem for Langevin dynamics
基于时间反演的涨落定理为热、功和熵产生等热力学量的非平衡统计提供了显著的见解。这些类型的法律施加约束的某些轨迹泛函,反映潜在的动力学对称性的分布。在这项工作中,我们介绍了一个详细的波动定理朗之万动力学,从高斯白噪声的统计,而不是从时间反演。该定理起源于相空间中的逐点对称性,对于与加性或乘性噪声耦合的每个自由度都单独成立。该关系是独立的相空间分布所产生的动力学,并可以用来推导出一个通用的参数推断算法适用于广泛的系统,包括非保守和非马尔可夫的。
2022-08-30 cond-mat.stat-mech
Magnetization reversal and two level fluctuations by spin-injection in a ferromagnetic metallic layer
在单接触铁磁纳米结构中进行了高电流注入下的慢磁弛豫和两能级涨落测量。样品的磁位形用两个均匀磁化的亚稳态来描述。由于自旋转移从电流到磁性层的电流依赖的有效能垒的测量。用6 $μ$ m长和60 nm直径的Ni纳米线和直径约40 nm的Co(10 nm)/Cu(10 nm)/Co(30 nm)纳米柱获得的结果之间的比较细化了该效应的表征。结果表明,所有观察到的功能不能减少到一个电流相关的有效场的行动。相反,所有测量都可以用有效温度来描述,这取决于电流的幅度和方向。该系统类似于一个不稳定的开放系统。电流感生磁化反转的效果被解释为铁磁层的两个界面之间的自旋注入的平衡。
2003-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Generalised Fluctuation Formula
我们发展了一个一般的涨落公式的相位变量是奇数下的时间反转。仿真结果验证了新公式的正确性。
1999-10-28 cond-mat.stat-mech
Thermal fluctuations of magnetic nanoparticles
由于热涨落引起的精细单畴铁磁纳米颗粒的磁化的反转时间(超顺磁弛豫时间)在信息存储、古地磁学、生物技术等中起着重要作用。小布朗,物理修订版,130,1677(1963)]的磁性纳米粒子的热涨落。分析以及数值方法来估计的阻尼和温度依赖性的反转时间的基础上的布朗的福克-普朗克方程的演变的磁矩取向的表面上的单位球的关键讨论,而最有前途的方向为未来的研究强调。
2014-04-03 cond-mat.stat-mech
Stationarity, time--reversal and fluctuation theory for a class of piecewise deterministic Markov processes
本文考虑一类随机动力系统,称为分段确定马尔可夫过程,其状态为$(x, \s)\in Ø\times \G$,$Ø$是$\bbR^d$或$d$-维环面中的一个区域,$\G$是一个有限集.连续变量$x$服从分段确定性动力学,离散变量$\s$服从随机跳跃动力学,两个演化过程是完全耦合的.我们研究了该过程的平稳性、可逆性和时间反演对称性。增加频率的$\s$-跳跃,我们表明,该系统的行为渐近确定性和我们调查的波动结构(即偏离渐近行为),恢复在一个非马尔可夫框架的结果得到贝尔蒂尼等人。\cite{BDGJL1, BDGJL2, BDGJL3, BDGJL4},在马尔可夫随机相互作用粒子系统的背景下。最后讨论了一种不同于时间反演的对合映射的Gallavotti-Cohen型对称关系。对于几个例子,上述结果通过显式计算恢复。
2009-02-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Splitting rate matrix as a definition of time reversal in master equation systems
基于非平衡涨落关系的最新进展,本文提出了一种广义时间反演方法,将离散状态随机主方程分解为不可逆和可逆两部分。这个定义的一个直接优点是,各种波动关系可以归因于不同的矩阵分裂。此外,我们还发现,在考虑到可逆部分的存在时,通常的总熵产生公式和细致平衡的条件必须作适当的修改,而这一部分在过去很长一段时间内被完全忽略。
2011-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Prediction of time-reversal-symmetry breaking fermionic quadrupling condensate in twisted bilayer graphene
最近的平均场计算表明,扭曲的双层石墨烯的超导态表现出的时间反演对称性的一个或一个自发击穿的顺序。材料的二维特性和相对于费米能的大的临界温度决定了材料应该具有显著的波动。我们使用蒙特卡罗模拟研究这些波动的影响。我们表明,在一个模型中提出的扭曲双层石墨烯有一个波动诱导的相位与四倍的费米子顺序为所有考虑的参数。这种四电子凝聚体,而不是超导性,显示了时间反演对称性的自发破缺。我们的研究结果表明,扭曲的双层石墨烯是一个特别有前途的平台,研究不同类型的冷凝物,超越了对冷凝物的范例。
2023-03-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Harnessing Fluctuations in Thermodynamic Computing via Time-Reversal Symmetries
我们的实验表明,高度结构化的分布工作出现在即使是简单的任务,擦除一个位。这些都是一套精致的时间反演对称性在不同的功能类的微观轨迹的签名。因此,我们引入了一个广泛的家庭的条件波动定理,组件的工作分布必须满足。由于它们识别熵的产生,所以分量功分布编码了计算过程中各种成功和失败机制的频率,并改进了对总不可逆耗散热量的估计。这种新的诊断工具提供了强有力的证据,表明纳米级的热力学计算可以被建设性地利用。我们通过测量超导电路中磁通状态之间的转换,实验验证了这种功能分解和新的一类波动定理。
2019-06-27 cond-mat.stat-mech cs.IT math.DS
A generalized integral fluctuation theorem for diffusion processes
利用Feynman-Kac公式和Cameron-Martin-Girsanov公式,给出了一般扩散过程的广义积分涨落定理(GIFT).现有的综合金融工具可以被认为是其具体案例。我们解释这个定理的起源在随机系统的时间反演。
2009-04-13 cond-mat.stat-mech
Broken Z2 symmetries and fluctuations in statistical mechanics
在平衡态统计力学中空间反演对称性的破缺与非平衡态统计力学中时间反演对称性的破缺之间建立了一个类比。通过这种方式,在两种情况下都可以获得表征波动的类似关系。
2012-06-07 cond-mat.stat-mech
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
Damping dependence of spin-torque effects in thermally assisted magnetization reversal
自旋极化电流驱动的纳米磁体的热波动处理通过Landau-Lifshitz-Gilbert方程作为广义包括随机热噪声场和Slonczewski自旋转移矩项。这样的纳米磁体的磁化反转时间,然后评估宽范围的阻尼通过使用一种方法,该方法概括了机械布朗粒子的所谓的克拉默斯周转问题的解决方案,从而桥接非常低的阻尼和中间阻尼克拉默斯逃逸率,类似的磁周转问题。反转时间,然后评估纳米磁体的自由能量密度与沿易轴的直流偏置场叠加的易平面和面内易轴各向异性的标准形式。
2017-09-24 cond-mat.stat-mech
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
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
Unified formalism for entropy productions and fluctuation relations
随机熵产生,它量化了随机动力学的轨迹和它的时间反转的概率之间的差异,在非平衡态热力学中具有核心作用。在概率论中,观测量的统计性质的变化可以用概率测度的变化来表示。我们认为运营商的概率测度空间,诱导过程的统计特性的变化,并制定熵生产这些变化的概率测度(CPM)运营商。熵产生起源的数学基础使我们能够组织各种形式的涨落关系:所有的熵产生都有非负的平均值,承认积分涨落定理,并满足一个相当普遍的涨落关系。在对算子进行更多约束的条件下,从一般的涨落关系出发,得到了瞬态涨落定理和详细的涨落定理。我们使用一个离散时间,离散状态空间马尔可夫过程来绘制一个过程的三个反转之间的对比:时间反转,协议反转和对偶过程。研究了相应的CPM算子的性质,揭示了物理和化学中熵产生的各种涨落关系的有效域。我们还证明了我们的CPM算子形式可以帮助我们很容易地推广其它关于超额功和超额热的涨落关系,讨论了熵产生的鞅性质,并利用Girsanov定理导出了常噪声扩散过程中熵产生的随机积分公式.我们的形式主义提供了一个通用的和简洁的方法来研究随机热力学和信息论中的熵相关量的性质。
2020-01-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Anomalous relaxation and hyperuniform fluctuations in center-of-mass conserving systems with broken time-reversal symmetry
本研究针对具有质心与质量双守恒、破缺时间反演对称性的一维Oslo模型,揭示其反常弛豫与电流涨落的标度行为,通过质量守恒精确推导相关指数,并建立自扩散系数与活性的关联。
2024-02-14 cond-mat.stat-mech
Symmetries of the ratchet current
非平衡统计力学的最新进展为棘轮效应提供了新的解释。因此,棘轮运动可以根据对称性(断裂)考虑来理解。我们引入了一个额外的对称操作,除了时间反演,有效地扭转了非平衡驱动。场反转与时间反转相结合的操作分解了非平衡作用,从而澄清了在什么情况下棘轮电流是平衡附近的二阶效应,棘轮电流的方向是什么以及它的波动可能的对称性是什么。
2007-05-26 cond-mat.stat-mech
Fluctuation relations for dissipative systems in constant external magnetic field: theory and molecular dynamics simulations
最近有人指出,在恒定磁场中的哈密顿粒子系统满足广义时间反演对称性,使得能够证明有用的统计关系的基础上的平衡相空间概率分布,而不需要反转,通常认为必要的,磁场。在这些关系中,不需要卡西米尔修正,人们发现标准的线性响应格林-久保关系,因此Onsager互惠关系。超越线性响应也是可能的,例如在瞬态和稳态波动关系(FR)方面。在这里,我们强调如何广义的时间反演对称性,确保(瞬态)FR理论也直接适用于系统在外部磁场。此外,我们表明,瞬态FR确实可以在非平衡分子动力学模拟中得到验证,系统受到磁场和电场,这是恒温的La Nosé-胡佛。结果是不平凡的,因为它是不直接的,在何种尺寸和时间尺度内的影响,实际上可以观察到的,这是不明显的,人们可以得到什么真正的分子动力学模拟。
2020-10-17 cond-mat.stat-mech
A bottleneck model for bidirectional transport controlled by fluctuations
我们引入了一个新的模型来研究共享一个共同的瓶颈,并在两个完全不对称的简单排除过程(TASEP)车道上移动的相反流量的振荡。我们提供了一个理论分析的相图,有效时,在瓶颈的流量占主导地位的局部稳态。特别是,我们预测并发现一个不均匀的高密度相,条纹的时空结构。同时,我们的研究结果还表明,该模型的其他一些功能不能解释的平稳性假设,需要考虑的瞬态在瓶颈在每个逆转的流量。特别是,我们表明,对于短的瓶颈,系统的容量至少是高的单向流,尽管有空的瓶颈在每个逆转-一个功能,可以解释只有有效的瞬态。看着更敏感的数量,如翻转时间的分布,我们表明,在大多数制度,瓶颈是由罕见的波动和描述超出了稳态。
2012-05-02 cond-mat.stat-mech
Posterior probability and fluctuation theorem in stochastic processes
给出了随机过程涨落定理的一个推广。新定理是用后验概率来表示的,后验概率是通过贝叶斯定理引入的。在通常的涨落定理中,前向路径及其时间反演起着重要的作用,因此微观可逆条件是必不可少的。相反,在新定理中,微观可逆条件是不必要的。它表明,新的定理充分恢复以前已知的各种定理和关系,如Gallavotti-Cohen型波动定理,Jarzynski等式,Hatano-Sasa关系,当采用适当的假设。
2009-09-29 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation for generalized time-reversal observables
The University of Tokyo(东京大学)
本文引入广义时间反演可观测量,通过统计论证推导出适用于确定性和随机动力学的热力学不确定关系,扩展了传统框架的适用范围。
2026-05-27 cond-mat.stat-mech
Casimir Sign Reversal from Finite-Range Bogoliubov Fluctuations
Universidad San Sebastián(圣塞巴斯蒂安大学);Centro de Estudios Científicos (CECs)(科学研究中心);Instituto de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad Austral de Chile(智利南方大学物理与数学科学研究所);IPNP - Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院);INFN, Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究院那不勒斯分部);Dipartimento di Matematica e Applicazioni “R. Caccioppoli,” Universitá di Napoli Federico II(那不勒斯费德里科二世大学应用数学系)
该研究解析推导了有限范围Bogoliubov修正下三维玻色流体的卡西米尔效应,发现其存在$L^{-5}$项导致的符号反转,可通过纳米机械谐振器探测。
2026-10-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-th
Effective fluctuation and response theory
热力学系统受扰动离开平衡定态时的响应可用互易关系和涨落耗散关系来描述。所谓的波动定理将波动的研究扩展到了平衡之外。所有这些结果都依赖于一个重要的假设,即观察者拥有关于系统的完整信息。这样精确的控制是很难达到的,因此下面的问题是令人信服的:将一个观察员谁有边际信息能够执行有效的热力学分析?鉴于这样的观察者只会建立局部平衡中的旋转隐藏的自由度,通过扰动失速电流,他/她会观察到平衡的波动?我们将开放系统的动力学建模为有限网络上的马尔可夫跳过程。我们确定:1)当边际流不服从完全涨落关系时,存在有效的亲合性,其积分涨落关系成立; 2)在对速率参数化的合理假设下,有效亲合性和“真实”亲合性仅相差一个常数; 3)在失速时,即边际流消失时,对称涨落耗散关系成立,而互易性不成立;(4)存在一个边际时间反演的概念,它所起的作用类似于完整系统的时间反演所起的作用,它恢复了涨落关系和互易性。上述结果适用于位形空间电流,也适用于唯象电流,只要有效亲合力的某些对称性得到尊重--我们认为这个条件的有效性范围是留给未来研究的最有趣的问题。我们的结果是建设性的和可操作的:我们提供了一个明确的表达式的有效亲和力,并提出了一个程序来衡量他们在实验室。
2018-03-09 cond-mat.stat-mech
Microreversibility, nonequilibrium current fluctuations, and response theory
微可逆性决定了在非平衡(或平衡)稳态下流过开放系统的电流的涨落。因此,电流的统计累积量及其对平衡态偏差的任意阶响应系数服从时间反演对称关系。它表明,这些关系使我们能够系统地减少量的独立量,需要进行实验测量或理论计算,以充分表征一般开放系统的线性和非线性输运性质。这种减少被证明是接近一半的数量任意高的订单。
2018-05-24 cond-mat.stat-mech
Spin-torque effects in thermally assisted magnetization reversal: Method of statistical moments
自旋极化电流驱动的纳米磁体的热涨落处理通过Landau-Lifshitz-Gilbert方程推广到包括随机热噪声场和Slonczewski自旋转移矩项。通过平均这个随机的(朗之万)方程的实现,统计矩微分递推关系的显式无穷族(平均球谐函数)推导出任意退磁因子和磁晶各向异性的一般纳米柱模型的自旋-转矩器件包括两个代表自由层和固定层的铁磁层以及均夹在两个欧姆接触之间的导电隔离物。研究了热涨落和自旋转移力矩对相关开关特性的影响,如稳态磁化、磁化反转时间等,通过求解温度、阻尼、外部磁场和自旋极化电流的宽范围的分级结构来计算,所述宽范围的温度、阻尼、外部磁场和自旋极化电流指示在包括几个数量级的热辅助磁化反转中的新自旋扭矩效应。特别是,开关特性对外部磁场的方向和自旋极化存在明显的依赖性。
2013-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Superdiffusion and anomalous fluctuations in chiral integrable dynamics
本文研究可积手性自旋梯中时间反演对称性破缺对输运的影响,发现无限温度自旋输运呈超扩散且动态指数与KPZ类匹配,但涨落偏离KPZ预测,表明对称性破缺兼容超扩散却不足以稳定KPZ普适性。
2025-10-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Generalized Spin Fluctuation Feedback In Correlated Fermion Superconductors
实验表明,在没有外加磁场的情况下,超导体$\text{UPt}_3$、$\text{U}_{1-x}\text{Th}_x\text{Be}_{13}$和$\text{PrOs}_4\text{Sb}_{12}$经历了两次超导转变。这些多重转变的普遍性表明了一个共同的潜在机制。解释这两个跃迁的自然候选理论是存在一个小的对称性破缺场,然而这样的场在$\text{PrOs}_4\text{Sb}_{12}$或$\text{U}_{1-x}\text{Th}_x\text{Be}_{13}$中还没有观察到,并且在$\text{UPt}_3$中受到质疑。基于超流体$^3\text{He}$的理论,我们提出了一种广义的自旋涨落反馈效应是导致这两种跃迁的原因。首先,我们发展了一个唯象理论的$^3\text{He}$耦合自旋涨落超流,正确地预测,高温破碎的时间反转超流$^3\text{He}$相可以出现的结果。在较低的温度下转变成一个时间反演不变的超流相,然后必须是一阶对称参数。然后,我们将这种唯象的方法,三个超导体$\text{UPt}_3$,$\text{U}_{1-x}\text{Th}_x\text{Be}_{13}$和$\text{PrOs}_4\text{Sb}_{12}$揭示,这自然会导致高温时间反演不变的超导相,这可以遵循的二阶相变到一个破缺的时间反演对称相,观察。
2020-02-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comments on the entropy of seismic electric signals under time reversal
我们提出了在地球表面检测到的电信号的最新数据,这证实了早期的发现[Phys.Rev.E73,031114(2006)],即自然时间中的熵值以及时间反演下的熵值小于"均匀“分布的熵值。此外,我们表明,自然时间本身的波动的尺度依赖性下的时间反转提供了一个有用的工具,地震电信号(临界动力学)从人造源发出的噪声的歧视,以及确定的标度指数。
2006-11-16 cond-mat.soft 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
Effective dissipation: breaking time-reversal symmetry in driven microscopic energy transmission
在分子尺度上,波动起着重要的作用,并阻止生物分子过程总是在一个优选的方向上进行,提出了一个问题,即如何才能耗散有限的自由能以获得定向进展。我们研究的系统和过程的特点,有效地打破时间反演对称性在固定的能量损失,特别是对于一个简单的模型的分子机器,一个中间的能量障碍产生异常高的不对称性,对于给定的耗散。我们在这个模型中发现的破环因子与最近对生物分子机器的观察有关。
2016-10-03 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Steady state fluctuation relation and time-reversibility for non-smooth chaotic maps
动力系统的稳态涨落关系通常是在某种形式的时间可逆性和混沌的假设下导出的。然而,在某些情况下,即使违反了时间反演不变性的通常概念,也可以观察到它们的存在,例如,对于纳维尔-斯托克斯系统的局部波动。在这里,我们构建和研究分析一个简单的非光滑映射,其中标准的稳态波动关系是有效的,虽然该模型违反了混沌动力系统的Anosov性质。特别地,时间反演操作是由一个不连续的对合来完成的,并且不变测度沿着不稳定流形也是不连续的。这进一步表明,动力学系统涨落关系的有效性并不依赖于特别复杂的条件,而这些条件通常被物理学中感兴趣的系统所违反。事实上,即使是一个不可逆的地图被证明,以验证稳态波动关系。
2011-02-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
Fluctuation, Dissipation and the Arrow of Time
涨落关系理论的最新发展使人们对时间反演对称微观动力学如何产生不可逆行为这一永恒的问题有了新的认识。我们提供了一个介绍波动的关系,检查它们的关系耗散和讨论它们的时间箭头问题的影响。
2011-12-12 cond-mat.stat-mech physics.pop-ph
Topology driven quantum phase transitions in time-reversal invariant anyonic quantum liquids
二维中不可区分的粒子可以用比玻色子或费米子更一般的任意子量子统计来表征。这样的任意子以准粒子的形式出现在分数量子霍尔态和某些受抑的量子磁体中。任意子的量子液体表现出简并的基态,其中简并度依赖于底层表面的拓扑结构。在这里,我们提出了一种新的类型的连续量子相变在这样的任意子量子液体,是由拓扑结构的量子涨落驱动。在不同拓扑结构的表面上连接两种任意离子液体的临界状态让人想起在所有长度尺度上都有波动的“量子泡沫”的概念。这种奇异的量子相变出现在相互作用的任意子的微观模型,我们提出了一个精确的解决方案,在线性几何。我们介绍了一个直观的物理图像,统一弦网和环气体,并提供了一个简单的描述拓扑量子相及其相变的模型。
2009-06-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal transport properties of open microwave cavities with and without time-reversal symmetry
我们测量了通过非对称和反射对称混沌微波腔的传输依赖于附加波导的数量。铁氧体圆柱体被放置在空腔内,以打破时间反演对称性。详细讨论了铁氧体的断相特性及其适用范围。随机矩阵理论预测的传输系数T和它们的能量导数dT/dE的分布扩展到帐户的吸收。利用吸收强度作为拟合参数,我们发现理论预测的普适透射率涨落与实验数据吻合得很好。
2004-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Micromagnetic simulations of thermally activated magnetization reversal of nanoscale magnets
采用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值积分方法研究了非零温度下单畴纳米级磁体的动力学过程。特别注意的是,包括热涨落作为朗之万长期,和快速多极方法被用来计算偶极-偶极相互作用。这是可行的,以纳秒的时间尺度上模拟这些动态的空间离散化,涉及的顺序上使用桌面工作站的10000个节点。这里考虑的纳米级磁体是具有大纵横比的单柱。磁滞回线模拟研究的稳定和亚稳态的磁化配置。每个支柱都有磁性端盖。在随时间变化的磁场中,观察到柱的磁化通过端盖的成核、传播和聚结而反转。特别地,端盖传播到磁体中并且在中间附近相遇。当具有相反涡度的端盖相遇时,形成相对长寿命的缺陷。波动是更重要的磁化反转弱于零温度矫顽场,其中反转是热激活的字段。在这种情况下,该过程必须通过其统计特性来描述,例如开关时间的分布,在大量独立的热历史上平均。
1999-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Path-reversal, Doi-Peliti generating functionals, and dualities between dynamics and inference for stochastic processes
涨落定理可以分为将原始随机过程下的概率测度应用于反向路径的涨落定理,以及通过相似变换构造新的伴随测度的涨落定理,该伴随测度局部地反向概率流。使用原始测量的结果在动力学的时间反演方面有一个自然的解释。在这里,我们开发了一个一般的解释波动定理的基础上的伴随过程,考虑的对偶性的Kolmogorov向前和向后的方程,作用于分布与可观的。观测量依赖性的反向传播与统计推断问题有关,因此我们将伴随结构描述为动力学和推断之间的对偶。伴随过程对应于生成泛函中的柯尔莫哥洛夫后向方程,该生成泛函从其底层分布的动态中删除记忆。我们将展示擦除如何影响一般的关联函数的伴随波动定理下的对偶交换先进和落后的格林函数的角色。我们推导出的结果对应于化学反应网络(CRN)的离散状态随机过程的类,并表明,二元化作用于生成事件集的\emph{finite}表示,以类似于通常的相似性变换作用于(潜在的无限)状态转换集的方式。我们构建生成泛函的土井Peliti(DP)功能积分框架内,对偶变换的形式非常简单的积分变量的变化。我们的格林函数分析恢复了塞弗特和斯佩克的扩展涨落耗散定理的非平衡稳态,表明因果结构负责它也适用于非稳态的二元论。
2018-06-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Simulation of Magnetization Switching in Nanoparticle Systems
在磁性纳米结构的磁化反转的数值研究的时间尺度范围从皮秒尺度上的快速开关过程的微秒时间尺度上的热激活反转。随机Landau-Lifshitz运动方程的模拟以及时间量化的蒙特卡罗方法用于模拟的经典自旋系统建模磁性Co纳米粒子。对于大于Stoner-Wohlfarth极限的场脉冲,自旋旋进效应支配粒子的反转行为,而对于较低的场,磁化反转仅在由热波动辅助时才可能。
2002-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Fluctuation Dissipation Relations for Active Field Theories
本文利用Ward-Takahashi恒等式形式,为活性系统推广了涨落耗散定理,提供量化复杂系统非平衡活性的场论工具。
2025-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
General Relativistic Fluctuation Theorems
本文基于广义相对论随机力学与随机热力学的协变框架,通过将时间反演变换描述为未来指向与过去指向观察者视角间的变换,证明了弯曲时空中的细致与积分涨落定理,并在构造中保持了广义协变性。
2024-12-23 cond-mat.stat-mech gr-qc
Experimental study of work exchange with a granular gas: the viewpoint of the Fluctuation Theorem
本文报道了颗粒气体与小的受驱动谐振子之间能流涨落的实验研究。驱动该系统的直流电机同时用作执行器和探头。从波动定理的观点出发,研究了在受控强迫下电机和燃气之间的功波动的统计。根据事件发生概率与其反转概率之间的关系,得到了颗粒气体的特征能量$E_c$。
2011-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Time-reversal symmetry breaking and emergence in driven-dissipative Ising models
涨落-耗散关系和时间反演对称性是统计力学的两大支柱,在一般的驱动耗散系统中都是破缺的。这些系统反而导致远离热平衡的非平衡稳态。然而,驱动耗散伊辛型模型被广泛认为在其相变附近表现出有效的热临界行为。与此相反,我们表明,FDR和TRS甚至在宏观上或接近临界状态下都被打破。这是通过检查不同的可观的,偶数和奇数运营商下的时间反演变换,重叠的序参量。值得注意的是,然而,一个修改后的形式的FDR以及TRS仍然持有,但激烈的后果的相关性和响应函数以及Onsager互惠关系。最后,我们发现,在临界状态下,TRS仍然打破,即使在弱耗散极限。
2021-09-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Time reversals of irreversible quantum maps
我们介绍了开放量子系统的时间反演的概念,表示为线性量子操作,和相关的推广经典熵产生的环境。该泛函是在正向动力学和时间反演动力学下观察到两个状态之间的跃迁的概率的比率,并且如在经典情况下一样,导致波动关系作为重言式恒等式。正如在经典动力学与热浴接触,时间反演是不是唯一的,我们讨论几种可能性。对于任何双随机映射,它的对偶映射保留了迹,并描述了一个合法的动力学反转的时间,在这种情况下,在环境中的熵产生消失。对于一般的随机映射,我们构造了一个简单的量子操作,它可以被解释为时间反演。例如,以一定概率将激发态发送到基态的衰减信道可以被反转为以相同概率将基态变换到激发态的信道。
2015-06-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Time reversal breaking of colloidal particles in cells
University of Göttingen(哥廷根大学)
研究通过均反松弛方法分析细胞内胶体颗粒的随机轨迹数据,揭示时间反演对称性破缺,并确定活动的时间和长度尺度。
2026-03-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Time reversal symmetry breaking in two-dimensional non-equilibrium viscous fluids
我们研究了二维粘性流体在有和没有内自旋时偏离平衡的流变学特征。在各向同性假设下,给出了由速度场和自旋场表示的最一般的应力和偶应力线性本构关系。本文否定了Onsager关于稳态波动的回归假设,导出了波动应力的时间关联函数与输运系数之间的Green-Kubo公式。在这样做的时候,我们验证了索赔的非平衡输运系数之一,奇粘度,需要时间反演对称性破缺的情况下,没有内部自旋的系统。然而,具有内自旋的系统的Green-Kubo关系也表明,即使保持时间反演对称性,也有可能存在非零奇粘性。此外,我们还发现,在非平衡定常状态下,均分的破坏导致了与涡量和内自旋相关的两个转动粘性的解耦。
2019-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech