Optimal finite-time processes in weakly driven overdamped Brownian motion
对热力学功最优化的完整物理理解仍然是随机热力学中一个重要的开放性问题。我们解决这个问题，在有限时间和弱过程的线性响应理论的哈密顿方法。我们推导了相应的欧拉-拉格朗日方程，讨论了它的主要特征，并以过阻尼状态下的受迫布朗运动为例进行了说明。我们表明，所获得的最佳协议相吻合，在适当的限制，与随机热力学的精确解，甚至可以是相同的，提出了众所周知的跳跃。然而，我们的方法表明，跳跃在极端的过程是一个很好的优化策略，在政权的快速但弱的过程中的任何驱动系统。此外，我们表明，快速但弱的最佳协议是时间反演对称的，直到现在仍然隐藏在远离平衡的精确解的属性。
2022-08-17 cond-mat.stat-mech
Friction and noise for a probe in a nonequilibrium fluid
我们研究了探测器在与被驱动粒子相互作用引起的确定性运动周围的波动动力学。后者构成的非平衡介质中的探头是浸没和建模为过阻尼朗之万粒子动力学驱动的非保守力。的扩展，产生的摩擦和噪音的表达式减少探针动力学是基于线性响应周围的时间依赖的非平衡条件的介质。这个结果包含了探针在非平衡流体中运动时摩擦与噪声之间的第二类涨落耗散关系的推广
2014-10-22 cond-mat.stat-mech
Transport and bistable kinetics of a Brownian particle in a nonequilibrium environment
提出了一个系统库模型，其中关联库由外部有色随机力调制，研究了过阻尼布朗粒子在周期势场中的输运。然后，我们推导出的平均速度，流动性和扩散率的解析表达式。研究了过阻尼区的双稳态动力学和从亚稳态的逃逸率。通过数值模拟，我们证明了我们的解析逃逸率与数值结果是一致的。
2008-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Nernst heat theorem for nonequilibrium jump processes
本文通过一般论证和实例，探讨了非平衡马尔可夫跳跃过程中稳态热容量随温度趋于零的条件，提出弛豫时间不超过耗散时间这一动力学要求，以推广第三定律至非平衡情形。
2023-06-15 cond-mat.stat-mech
Temperature response in nonequilibrium stochastic systems
对于具有过阻尼随机动力学的系统，导出了对温度变化的线性响应。在瞬态和稳态条件下，结果允许计算非平衡热膨胀系数从未扰动的关联函数。这些相关性包含一种新形式的熵流由于温度不平衡，旁边的随机能量学的标准熵流和互补的时间对称动力学方面。我们的推导取决于时间重新缩放，这是一个关键的过程比较明显的不可分割的路径权重。一个有趣的概念热时间出现从这种方法。
2015-09-10 cond-mat.stat-mech
Steady-State Equilibrium and Nonequilibrium Noisy Network Dynamics
National Central University（国立中央大学）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）
研究网络在稳定无噪声稳态附近的涨落动力学，识别非平衡动力学的起因，推导平衡条件，分析非平衡稳态（NESS）动力学，并建立与过阻尼布朗动力学的联系。
2026-06-09 cond-mat.stat-mech
Force Geometry and Irreversibility in Nonequilibrium Overdamped Dynamics
University of Louisiana at Lafayette（路易斯安那大学拉斐特分校）；SRM University-AP（SRM大学安得拉邦校区）
研究通过力几何揭示非平衡热力学中不可逆性的结构原理，提出力对齐作为决定不可逆性的几何决定因素，并构建了力空间控制图以解释实验观测到的波动-耗散反相关性和非均匀耗散。
2026-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Entropy production along nonequilibrium quantum jump trajectories
对于经典非平衡系统，将总熵产生分解为绝热和非绝热贡献有助于理解非平衡热力学中的不可逆性。在这篇文章中，我们制定了量子模拟驱动开放量子系统描述的量子跳跃轨迹应用量子随机热力学。我们的主要结论是基于局部细致平衡条件的量子公式。
2013-08-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Excess and loss of entropy production for different levels of coarse-graining
我们研究了粗粒化对系统能量学性质的影响，重点是熵产生。作为研究的一个案例，我们考虑一个一维的胶体粒子与热浴接触，在正弦势和驱动的平衡由一个小的恒定的力。不同级别的粗粒化进行评估：首先，我们比较的结果在欠阻尼动力学与过阻尼（第一粗粒化）。对于大的粘度值，这两种动力学具有相同的能量特性，而对于较小的粘度值，过阻尼近似产生相对于欠阻尼动力学的熵产生过剩。此外，对于更小的阻力系数值，熵产生的过剩变成损失。这些制度的解释，通过评估跳跃统计，观察到的惯性是能够诱导多跳，并影响平均跳跃率。在引入适当的时间和空间离散化（第二级粗粒化）后，势的周期性形状允许我们通过马尔可夫链近似连续动态。这种离散化过程的实施开始从欠阻尼和过阻尼的演变，并分析了不同的粘度值。
2021-06-13 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Relation for Heat
本文给出了非平衡系统中热耗散的涨落关系。已知非平衡功在任何时间间隔$t$内都服从涨落定理。一个热量，这不同于工作的能量变化，示出满足修改后的波动关系。修正是由非平衡过程中热量和能量变化之间的相关性引起的，其影响即使在$t\to\infty$极限下也不可忽略。导出了过阻尼Langevin方程组的涨落关系，并在线性扩散系统中进行了检验。
2012-06-17 cond-mat.stat-mech
Time reversibility and nonequilibrium thermodynamics of second-order stochastic processes
研究了一般二阶随机系统的非平衡态热力学。我们证明了在稳态下，在速度反演下，相空间上的时间可逆性条件等价于空间通量的反对称性和速度通量的对称性。然后，我们表明，时间可逆性的条件单独不能总是保证麦克斯韦-玻尔兹曼分布。比较这两个条件，我们发现，摩擦力自然出现的唯一奇项的热力学平衡的总的力量，其次是爱因斯坦关系。这两个条件分别对应于两个先前报道的不同的熵产生率。当外力仅与位置有关时，两个熵产生率为一。我们证明了这样的熵产生率可以分解成两个非负项，分别表示为条件的平均值和方差的热力学力与不可逆的速度通量在任何给定的空间坐标。在小惯性极限下，前一项成为过阻尼动力学的熵产生率，而反常熵产生率则来源于后一项。此外，关于第一定律和第二定律之间的联系，我们发现，在这种极限的稳态下，异常熵产生率也是欠阻尼和过阻尼动力学空间散热密度之间的波尔兹曼因子加权差的主导阶数，而它们的未加权差总是趋于消失。
2015-10-27 cond-mat.stat-mech
Mutual Linearity in Nonequilibrium Langevin Dynamics
University of North Carolina-Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）
本文研究非平衡系统对扰动的响应，建立非平衡过阻尼 Langevin 系统中的相互线性性理论，揭示了连续系统中稳态密度与稳态态电流观测量之间的线性关系，并展示了其在非稳态弛豫过程中的鲁棒性。
2026-05-08 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation relations for non-Gaussian processes
本文研究非高斯噪声下小系统的随机热力学，推导弱噪声区域马尔可夫过程的非平衡涨落关系，并发现减小浴相互作用范围增强非高斯特征且抑制熵产生。
2025-02-27 cond-mat.stat-mech
Microscopic origin of the jump diffusion model
本文旨在研究跳跃扩散的微观起源。从$N$ -体Liouville方程出发，仅假设分子重取向是过阻尼的，导出并求解了新的（以下简称广义扩散）方程。这是最普遍的方程，它支配的取向弛豫的平衡分子系综在受阻的旋转限制和在长的时间限制。广义扩散方程是小角扩散方程在碰撞近似下的推广。建立了广义扩散方程与跳跃扩散方程一致的条件，并讨论了这两种方法的异同。
2009-07-02 cond-mat.stat-mech
On the nonequilibrium relation between potential and stationary distribution for driven diffusion
本文研究了非平衡过阻尼扩散过程中外加势与相应定态占位之间的关系。这种关系通常成为长期导致全球变化的相对密度时，潜在的局部扰动，相反，我们发现，需要完全重新安排的潜力，以创造一个局部变化的密度。直接的问题，即确定密度作为势的函数，属于非平衡响应理论。在动力学涨落的研究中，自然会出现确定产生给定平稳分布的势的逆问题。这种联系的波动理论的结果在一个固定的密度在一个给定的潜在的变分表征，反之亦然。
2009-05-12 cond-mat.stat-mech
Work relations for a system governed by Tsallis statistics
我们推导出类似的Jarzynski等式和Crooks关系，以计算与二次变化的空间温度分布中过阻尼振荡器的弹性常数变化相关的非平衡功。这种振荡器的稳态由Tsallis统计描述，某些过程的功关系可以用q指数表示。我们认为，这些身份可能是一个功能的非平衡过程的情况下，Tsallis分布。
2015-08-26 cond-mat.stat-mech
Linear response of hydrodynamically-coupled particles under a nonequilibrium reservoir
Bérut等人[2014 Europhys. Lett. 107，60004]，是说明非平衡过阻尼系统线性响应理论的理想范例，包括水动力相互作用以及异常的水库本身失衡。事实上，在这种设置中，人们发现了一个非平衡环境，其中自由粒子的迁移率和扩散率并不简单地彼此成比例。我们得到的机械强迫和温度变化的可观察和路径权重的行动之间的相关性的响应。后者的时间反对称分量并不简单地与流入环境的热量成正比。这些结果是可视化的模拟类似的条件和协议很容易在实验中实现，从而跟踪路径的理论实验验证。
2016-03-21 cond-mat.stat-mech
Approximating nonequilibrium processes using a collection of surrogate diffusion models
应用替代过程近似（SPA）模拟了300 K下十丙氨酸肽的去折叠和重折叠过程中反应坐标（RC）的非平衡动力学。RC动力学，其对应于多肽的端到端距离的演变，产生的转向分子动力学（SMD）模拟和近似使用过阻尼扩散模型。我们发现，收集（估计）SPA模型包含结构信息“正交”的RC监测在这项研究中。功能性数据分析的思想被用来关联与拟合SPA模型相关的功能与SMD模拟中对系统所做的工作。它表明，十丙氨酸的去折叠和重折叠过程的非平衡功分布的形状可以预测与功能数据分析的想法，使用相对较少的模拟SMD路径校准SPA扩散模型。
2008-01-28 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuations in a harmonic trap with annealed stochastic stiffness
本文研究了过阻尼布朗粒子在谐势阱和退火随机刚度共同作用下的非平衡涨落，利用OU过程建模刚度，解析求解了位置分布、各阶矩、平均功与耗散热，并通过数值模拟验证。
2025-09-16 cond-mat.stat-mech
Fluctuations and correlations in nonequilibrium systems
非平衡系统以功和热的形式与环境交换能量。系统所做的功服从涨落定理，而耗散的热量（因内能变化而不同于功）则不服从涨落定理。导出了过阻尼Langevin系统中热的修正涨落关系。结果表明，功、热和内能变化之间的相互关联是造成功、热涨落特性不同的原因。在二维线性扩散系统中，详细研究了相互关联。我们开发了一种分析方法，它允许一个计算联合概率分布的大偏差函数。我们发现热与内能变化成负相关，这解释了热涨落定理失效的原因。
2014-02-02 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Response for Markov Jump Processes: Exact Results and Tight Bounds
本文利用随机热力学发展代数方法，研究非平衡稳态对任意扰动的响应，推导出边电流和流量对动力学势垒及驱动力扰动的显式表达式，并证明其满足简单界，同时恢复图论方法的结果。
2023-08-08 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Convergence rates for nonequilibrium Langevin dynamics
我们研究指数收敛到定态的非平衡Langevin动力学，通过微扰方法的基础上hypocorctive技术开发的平衡Langevin动力学。的哈密顿量和过阻尼限制（分别对应于摩擦为零或无穷大）进行了仔细研究。特别是，允许的扰动的最大幅度被量化为摩擦的函数。基于Galerkin离散的发电机的动力学的数值结果证实了理论上的谱间隙的下限。
2017-07-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Molecular dynamics study on a nonequilibrium motion of a colloidal particle driven by an external torque
本文研究了在外力作用下胶体粒子脱离平衡的运动。我们使用的分子动力学模拟，是替代的数值积分方法的基础上的朗之万方程，并有望更逼真地模拟实验。我们选择了一个由成千上万的粒子通过Lennard-Jones势相互作用组成的热浴，并施加朗之万恒温器来保持平衡。我们制备了一个单一的胶体粒子与热浴中的粒子也通过Lennard-Jones势相互作用，而没有使用任何耗散力和噪声。通过增加胶体粒子的尺寸和质量，我们编制了适合于实际实验中过阻尼极限的仿真协议。研究了在时间上连续产生的功和热的非平衡涨落的随机性质。我们精确地证明了工作产生式的涨落定理。我们的结果与朗之万方程的数值积分结果一致。
2016-08-31 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Fluctuation-Response Theory in the Frequency Domain
Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院）
该研究针对过阻尼朗之万动力学与马尔可夫跳过程的非平衡稳态，建立统一频域涨落-响应理论，推导相关关系并应用于随机网络等系统，分解涨落谱并揭示三者的频率依赖权衡。
2026-08-14 cond-mat.stat-mech
Thermal response of nonequilibrium RC-circuits
我们分析了从具有不同温度的组件的电路中获得的实验数据，展示了如何预测其对温度变化的响应。这详细说明了如何利用最近的线性响应理论的非平衡过阻尼随机系统。为了验证这些结果，我们引入了一个重新加权的过程，模仿实际实现的扰动，并允许提取系统的敏感性从稳态数据。这个过程是密切相关的其他波动响应关系的基础上的知识的稳态概率分布。作为一个例子，我们表明，非平衡热容一般不对应于系统的能量和流入它的热量之间的相关性。相反，非耗散方面也相关的非平衡涨落响应关系。
2016-07-06 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Accelerating stochastic processes through nonequilibrium driving: Thermodynamic constraints on the maximum speed-up
University of Padova（帕多瓦大学）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
该研究推导了依赖轨迹的可观测量存活率加速比的热力学边界，通过连续时间马尔可夫跳跃过程和过阻尼扩散两种场景分析，在两类模型系统上验证了相关不等式，为随机过程加速提供了热力学约束。
2026-10-23 cond-mat.stat-mech
Wasserstein distance in speed limit inequalities for Markov jump processes
本文从统一不等式、最紧界不可得原因及L¹与L²情形对比三方面，阐明Wasserstein距离在Markov跳跃过程热力学速度限制不等式中的作用。
2023-10-19 cond-mat.stat-mech
Variational time reversal for free energy estimation in nonequilibrium steady states
该研究针对非平衡稳态系统自由能估计问题，建立Kawasaki-Crooks等式变体，提出基于随机控制理论的变分评估方法，在受驱与活性物质模型序参量分布估计中精度优于微扰方法。
2024-08-12 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Formation of nonequilibrium modulated phases under local energy input
我们数值研究了具有短程相互作用的非均匀伊辛格子气，其中不同的扇区在不同的温度下与热浴接触。在不同的扇区内，粒子按照熟悉的川崎动力学跳跃到空的位置。此外，粒子可以自由地从一个扇区跳到另一个扇区。扇区之间的这种交叉打破了细致平衡，并产生了局部能量流入，将系统推向非平衡稳态。当低温区冷却到平衡临界温度以下时，出现了一个复杂的非平衡相图，由不寻常的调制非平衡定态主导。这些稳定状态是相分离和对流相互作用的结果。
2012-04-05 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relations for many-body systems with fast jump rates and large occupancies
在快跳跃率和大占位数的极限下，出现了一个普适的非平衡涨落大$\mathcal{N}$理论。我们用这个理论来推导出一组粗粒度的热力学不确定性关系（TUR）-其中之一是一个活动界。重要的是，活动作为一个更严格的限制，在1D系统中的熵产生。这些结果是特别有用的多体政权，通常需要一个粗粒度的方法来处理大的微观状态空间。
2021-08-23 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Ornstein-Zernike relation for Brownian many-body dynamics
本文导出了经典流体在经历过阻尼布朗运动并被驱离平衡时的动态Ornstein-Zernike方程。非均匀的两个时间关联函数得到的单体密度和电流相对于一个适当选择的外场的功能微分。泛函微积分自然地导出了两次微分方程的非马尔可夫运动方程。记忆功能被确定为一个空间和时间的非局部功率耗散功能的功能衍生物。我们提出了一个过剩（超过理想气体）耗散泛函，既产生模式耦合理论的两体相关性和扩展动力学密度泛函理论的单体领域，从而统一了两种方法。
2013-10-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics induced by scattering forces for optically trapped nanoparticles in strongly inertial regimes
作为第一近似，作用在光学捕获粒子上的力通常被假设为保守的。在过阻尼液体环境中，非保守力的影响可以忽略不计。然而，其在欠阻尼状态下的影响仍未得到研究。在这里，我们实验研究的梯度和散射力的非线性动力学的被困粒子在各种气压的综合影响，导致显着的低频噪声过剩沿光轴和环形布朗涡旋的出现。我们的研究结果支持，通过数值模拟和理论模型，提供了基本的见解光镊的功能和调查非平衡稳态的存在下，非保守力的手段。
2019-04-09 cond-mat.stat-mech physics.optics
Variance sum rule: proofs and solvable models
本文在更一般条件下推导并证明了过阻尼 Langevin 系统非平衡稳态的方差求和规则，据此得到仅依赖位置关联函数二阶时间导数的熵产生率新公式，并在三个可解模型中验证了其判别强非平衡区域的有效性。
2024-03-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Conditional Residence Times and Sequential Transition Dynamics of an Overdamped Dimer
National Institute of Technology Meghalaya（梅加拉亚邦国立技术学院）
研究热涨落和弱周期力下过阻尼二聚体的完成动力学，用条件驻留时间研究两单体连续越障延迟，发现其分布受滞后单体逃逸时间与外部驱动周期竞争影响，平均CRT对驱动频率非单调依赖，证明跃迁启动和完成是独立过程。
2026-07-10 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation-dissipation theorem and heat production
我们使用非平衡系统中的响应和关联函数之间的关系来建立热产生和偏离平衡涨落耗散定理之间的联系。该方案扩展了Harada-Sasa公式[Phys. Rev. Lett. 95，130602（2005）]，对于稳态的朗之万方程获得，因为它也适用于瞬态状态和涉及小熵变化的离散跳跃过程。此外，一般的配方包括两个时间和两个时间的工作，动能的新概念，和两个时间的热交换，可以涉及到一个非平衡的“有效温度”。一个链的非谐振子和ATP水解驱动的分子马达模型的数值模拟说明了这些点。
2014-03-20 cond-mat.stat-mech
The induced motion of a probe coupled to a bath with random resettings
我们考虑探针与非平衡浴的质心线性耦合。我们研究了一个模型，其中一个复位机制被添加到一个过阻尼浴动力学与二次电位的探针上的诱导运动。事实上，每个浴粒子在随机时间被重置到一个固定的位置是已知的优化扩散搜索策略，但这里代表的非平衡方面的浴。在大浴结垢的限制，探头是由一个有效的朗之万方程。取决于参数的值，出现三个政权：（i）一个平衡的政权，但减少摩擦和有效温度增加;（ii）一个政权，其中探头感觉到的噪声是连续的，但nonGaussian和表现出胖尾;（iii）一个政权与nonGaussian噪声表现出幂律分布跳跃。因此，该模型代表了一个精确可解的情况下，起源的非平衡探针动力学。
2017-10-06 cond-mat.stat-mech
Minimum energetic cost to maintain a target nonequilibrium state
在没有外部驱动的情况下，暴露于热涨落的系统将松弛到平衡。然而，恒定的功输入使得有可能抵消这种弛豫，并使系统保持在非平衡稳态。在这篇文章中，我们使用马尔可夫跳跃过程的随机热力学来计算在给定的能量景观中维持任意非平衡分布所必须提供和消耗能量的最小速率。这个下限取决于两个因素：在平衡态下的未驱动概率电流，和目标分布的热平衡的距离。通过显示在几个简单的例子，这一结果的后果，我们建议所需的能量成本的大分子修复和胞质蛋白定位的一般影响。
2017-03-14 cond-mat.stat-mech
Transporting Baguettes With Minimal Action: The Geometry of Optimal Nonequilibrium Processes in Stochastic Thermodynamics
论文借助最优输运与随机热力学几何，研究有限时间非平衡状态变化的最小功协议，并通过精确控制、自适应采样和测地线—反绝热分解解释其不连续与非单调特性。
2025-09-26 cond-mat.stat-mech
Analysis of entropy production in finitely slow processes between nonequilibrium steady states
利用Takahashi，Fujii，Hino和Hayakawa [1]提出的改进绝热近似方法，研究了Markov跳跃过程中非平衡稳态之间的慢变过程的熵产生.这种方法系统地改进了无限慢跃迁的绝热近似，并由此得到了非绝热修正，它与慢驱动微扰有密切的关系[2，3]。以Sagawa和Hayakawa [4]和Hatano和Sasa [5]的两种类型的超额熵产生为例进行分析，证实了领先的绝热贡献再现了已知结果，并得到了用协议参数空间中定义的热力学度量表示的非绝热修正.我们还数值研究了由此产生的两态系统中的过剩熵产生。
2022-04-09 cond-mat.stat-mech
Heat capacity in nonequilibrium steady states
我们展示了如何将热容的概念推广到非平衡系统。其主要思想是考虑当缓慢改变环境温度时，已经耗散的系统释放的多余热量。我们把马尔可夫跳跃过程的框架嵌入到小驱动系统的特定物理中，我们证明了热容可以在准静态极限中一致地定义。在远离热平衡的情况下，一个附加项出现在常体积下通常的能量-温度响应中，明确地表示为超额功。在围绕平衡动态的线性顺序中，额外项是能量驱动响应，并且它完全由局部细致平衡确定。例子说明了当远离平衡时，稳态热容如何变为负值。
2011-10-25 cond-mat.stat-mech
Steps minimize dissipation in rapidly driven stochastic systems
由控制参数（控制协议）的快速变化驱动的微米级和纳米级系统消耗大量能量。在快速协议的限制，我们发现，在固定的持续时间最小化耗散的协议是普遍的两步过程，跳转到和从一个点，平衡跳跃大小与快速放松。跳跃协议可以利用分子机器或热力学计算来提高能量效率，并在非平衡自由能估计中实现以提高精度。
2021-08-05 cond-mat.stat-mech
Fixed-density boundary conditions in overdamped Langevin simulations of diffusion in channels
我们考虑在边界条件固定的浓度值的存在下，在一个通道中的粒子的朗之万方程的数值积分在端部。例如，当考虑离子在分子通道中的扩散时，在细胞膜两侧的不同浓度之间出现这种边界条件。对于这个应用程序的过阻尼极限的布朗运动（导致一阶朗之万方程）是最方便的，但在以前的工作中，一些困难与此有关的限制被发现的边界条件的实施。我们在这里得到一个算法，不像以前的尝试，不需要模拟粒子水库或考虑速度变量或可调参数。在简单情况下的布朗粒子的模拟表明，结果与理论完全一致，无论是局部浓度值和在非平衡情况下的粒子通量。该算法适用于更复杂的离子通道的建模，并在一般情况下，用于处理类似的边界条件，在其他物理模型中使用一阶朗之万方程。* 本版本更正了已发表论文中两个公式中的印刷错误 *
2020-07-22 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.comp-ph
Colossal Brownian yet non-Gaussian diffusion in a periodic potential: impact of nonequilibrium noise amplitude statistics
去年在[Phys. Rev. E 102，042121（2020）]中，作者研究了非平衡噪声驱动的布朗粒子在空间周期势中的过阻尼动力学，并发现了一类新的布朗扩散，但非高斯扩散。粒子的均方位移随时间线性增长，粒子位置的概率密度为高斯分布，然而，对应的增量分布为非高斯分布。后一种性质导致扩散的巨大增强，显著超过了众所周知的巨扩散效应。在这里，我们大大扩展了上述预测，通过调查的影响，非平衡噪声振幅统计的巨大布朗，但非高斯扩散。振幅分布的尾部对扩散放大的幅度以及位置和增量统计的高斯性都有重要影响。我们的研究结果进行了深刻的后果扩散行为在非平衡设置，如活细胞中的扩散是一个中央运输机制。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram and specific heat of a nonequilibrium Curie-Weiss model
本文研究热浴在两温度间快速切换的非平衡居里-外斯模型，发现非平衡驱动使临界温度移动、在低温下产生顺磁稳定区与相共存，并导致临界比热发散且随温度指数趋于零。
2024-02-10 cond-mat.stat-mech
Entropy power functional theory for Brownian many-body dynamics
Universität Bayreuth（拜罗伊特大学）
研究一般时空非平衡下成对相互作用多体系统的过阻尼布朗动力学，提出变分方案，通过联合自由功率最小化原理确定相关物理量，内在自由功率泛函分熵率与能量率，源于通用熵超功率泛函，由两个连续性方程完善动力学描述。
2026-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation-response relations for state observables
Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院分子物理研究所）；University of Luxembourg（卢森堡大学）
本文推导了非平衡稳态马尔可夫跳跃过程中状态可观测量波动与外部扰动响应之间的精确关系，提出了波动的上界和下界，并揭示了波动性质与系统拓扑的关系。
2026-01-08 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation response relation in a time scale separated system
我们提出了一个理论框架来分析违反波动响应关系（FRR）的任何观察从有限马尔可夫系统具有两个良好的分离的时间尺度。我们发现，一般为慢和快的观测量，一个广泛的平台存在于中频区域，这有助于有限的隐藏熵的产生。假设非平衡行为只产生于慢过程和快过程的耦合，我们发现，在大的观测时间scae，一个缓慢的可观测的有效温度仅略微偏离浴温，伴随着新兴的定义明确的有效势景观，而偏差是显着的快速可观测。我们的研究还确定了更广泛的适用性的Harada-Sasa平等马尔可夫跳跃系统。
2016-10-01 cond-mat.stat-mech
Equilibrium and nonequilibrium properties of systems with long-range interactions
我们简要地回顾了长程相互作用系统的一些平衡和非平衡性质。这样的系统，其特点是一个潜在的，弱衰减在大的距离，有惊人的性质，在平衡，如负比热的微正则系综，温度跳跃在一阶相变，打破遍历性。在这里，我们主要将我们的分析限制在平均场模型中，其中粒子全局以相同的强度相互作用。我们发现，通过准稳态的持续时间随系统大小的增加，松弛到平衡收益。我们提出了一个理论解释，林登-贝尔熵的基础上，这个有趣的放松过程。这允许使用标准平衡统计力学的扩展来解决与非平衡相关的问题。我们详细讨论了自由电子激光动力学的例子，其中准定态的存在和特征很可能在未来的实验中得到检验。我们的结论与一些观点来研究开放的问题，并找到这些想法的应用程序偶极介质。
2007-11-07 cond-mat.stat-mech
Quantum jump correlations in long-range dissipative spin systems via cluster and cumulant expansions
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；SISSA（国际高等研究院）；CNRS, Collège de France（法国国家科学研究中心，法兰西公学院）；The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)（阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心）；Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，材料与量子现象研究所）；Dipartimento di Fisica “E. Pancini”, Università di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学，E. Pancini物理系）；Pitaevskii BEC Center, CNR-INO and Dipartimento di Fisica, Università di Trento（皮塔耶夫斯基玻色-爱因斯坦凝聚中心，意大利国家研究委员会光电子学与纳米技术研究所，特伦托大学物理系）；INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications（意大利国家核物理研究所，特伦托基础物理与应用研究所）
本文通过簇均场和累积展开技术研究长程耗散自旋系统中的量子跃迁相关性，揭示了相变过程中量子跃迁的相关性特征及动态行为。
2026-05-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium fluctuation-response relations for state-current correlations
Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院分子物理研究所）；University of Luxembourg（卢森堡大学）
本文推导了适用于非平衡稳态的涨落-响应关系，揭示了状态-电流相关性与对称性破缺之间的联系，并展示了其在量子点和酶促反应中的应用。
2025-12-19 cond-mat.stat-mech
Optimal thermodynamic uncertainty relation in Markov jump processes
本文研究Markov跳过程中TUR型不等式的紧致性与最优性，证明伪熵产生给出最优Fisher信息，并通过纳入广义经验测度使不等式在一般非平衡定态系统中等号成立，从而揭示其层级结构。
2021-07-09 cond-mat.stat-mech
A framework of nonequilibrium statistical mechanics. I. Role and type of fluctuations
理解涨落是建立非平衡统计力学一般框架的关键，涨落可以增强具有热力学结构的唯象演化方程。这些波动提供了微观细节的理想化表示。我们认为波动增强方程与马尔可夫过程和阐述一般配方评价动态材料的性能，其特征在于力通量本构关系，由统计力学。具有连续轨迹的马尔可夫过程可以方便地用随机微分方程来描述，并导致动态材料特性的Green-Kubo型公式。不连续跳跃的马尔可夫过程包括Kramers计算过的能垒上的跃迁。我们描述了一个统一的方法，马尔可夫波动，并展示了如何适当类型的波动（连续与不连续）是反映在数学结构的唯象方程。
2020-04-20 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
Nonequilibrium interactions between ideal polymers and a repulsive surface
我们使用牛顿动力学和过阻尼朗之万动力学来研究长柔性聚合物在外力作用下以恒定速度$v$拖曳。该力对$W$的功取决于聚合物的初始状态和过程的细节。Jarzynski等式可用于将从重复实验获得的非平衡功分布$P(W)$与初态和终态之间的平衡自由能差$ΔF$联系起来。我们使用幂律依赖的聚合物的几何和动力学特性的单体$N$的数量，建议存在一个临界速度$v_c(N)$，使$v<v_c$的重建$ΔF$是一件容易的任务，而$v$显着超过$v_c$，它变得几乎不可能。我们证明了存在这样的$v_c$分析理想的聚合物在自由空间和数值的聚合物被拖离排斥壁。我们的研究结果表明，在适当的缩放变量的耗散功$W_{\rm d}=W-ΔF$的分布接近大$N$的极限形状。
2017-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
