Self-similarity breaking: Anomalous nonequilibrium finite-size scaling and finite-time scaling
对称性破缺在现代物理学中起着举足轻重的作用。虽然自相似性也是一种对称性,并且在自然界中无处不在,但一个根本问题是自相似性破缺是否有意义。在这里,通过识别最重要的一种被称为相位波动的临界波动,并比较具有自相似性的相位波动与缺乏自相似性的相位波动的后果,我们表明,自相似性确实可以被打破,至少在非平衡的情况下具有显着的后果。我们发现,当二维或三维有限晶格上的范例伊辛模型受到最简单的线性加热或冷却的非平衡驱动通过其临界点时,自相似性的破缺导致新的临界指数的产生,从而违反了众所周知的有限尺寸标度或鲜为人知的有限时间标度,并在有序相和无序相中产生了不同的主导指数,这与通常临界现象中的相同指数和不同振幅形成鲜明对比。我们的结果表明如何令人惊讶的驱动非平衡临界现象可以。应用到其他经典和量子相变是高度期望的。
2020-04-17 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium quantum criticality in open systems: The dissipation rate as an additional indispensable scaling variable
我们提出,在零温度和有限温度下的开放系统中的非平衡量子临界性可以用Lindblad形式的主方程来描述。我们从一个耦合微观到热浴的系统中推导出这个方程。在推广Hohenberg和Halperin的经典临界动力学分类的基础上,我们将其命名为Q模型。我们发现,为了正确描述非平衡态量子临界行为,方程中的耗散率必须作为不可缺少的附加标度变量包含在标度形式中。然而,平衡不动点决定了弱耦合极限下的非平衡临界行为。通过数值求解量子伊辛链的林德布拉德方程,我们用耗散率的有限时间标度形式证明了这些命题。发现了耗散开放系统在零温量子临界点附近的自发发射的非平衡动力学临界行为,并用标度形式进行了很好的描述。因此,模型Q提供了一个一般的方法来研究量子临界行为的系统本身,通过其弱耦合到环境。
2013-10-17 cond-mat.stat-mech
Breakdown of Scaling in the Nonequilibrium Critical Dynamics of the Two-Dimensional XY Model
系统在临界点处从非平衡初始状态向平衡的接近通常由具有单一增长长度标度$ξ(t) \sim t^{1/z}$的标度理论来描述,其中z是控制平衡动力学的动力学指数。我们表明,对于二维XY模型,接近平衡的速度取决于初始条件。特别地,如果在初始状态中不存在自由涡流,则为$ξ(t) \sim t^{1/2}$,而如果存在自由涡流,则为$ξ(t) \sim (t/\ln t)^{1/2}$。
1999-02-26 cond-mat.stat-mech
Phases fluctuations, self-similarity breaking and anomalous scalings in driven nonequilibrium critical phenomena
我们详细研究了三维(3D)伊辛模型的动态标度驱动通过其临界点上的有限大小的晶格,并表明,一系列新的临界指数需要考虑的异常标度起源于所谓的相位波动的自相似性的破坏。我们的研究结果表明,新的指数一般需要在整个驱动过程中的缩放,一旦晶格尺寸或外部施加的字段被考虑在内。这些打开了一扇新的大门,在临界现象,并建议有很多有待探讨的驱动非平衡临界现象。
2021-03-04 cond-mat.stat-mech
Temperature scaling in nonequilibrium relaxation in three-dimensional Heisenberg model in the Swendsen-Wang and Metropolis algorithms
最近,本作者提出了临界Monte Carlo松弛过程的非平衡到平衡标度(NE-ES)方案,该方案在整个模拟时间区域内标度松弛数据,而不管函数形式如何,即用于簇算法中的拉伸指数临界松弛和局部更新算法中的幂律临界松弛。在本研究中,我们将此方案推广到非临界弛豫过程,并在整个模拟时间区域内的各种温度的尺度弛豫数据。这是首次提出的非临界标度在聚类算法中的应用,这是基于幂律临界松弛的动态有限尺寸标度理论所不能描述的。作为一个例子,我们研究了以前用NE-ES [Y]分析的三维海森堡模型。Nonomura和Y. E 93,012101(2016)]中的方法。
2020-07-28 cond-mat.stat-mech
Generalized scaling relations for unidirectionally coupled nonequilibrium systems
单向耦合系统表现出相变到吸收状态的多临界点进行了研究。我们发现,对于孤立粒子的初始条件,每个层次表现出一个非均匀的活动区域,耦合和非耦合分别。每个级别的粒子数随时间代数地增加为$N(t) \sim t^η$,在每个域中具有不同的指数$η$。这种不均匀性是单向耦合系统的一个相当普遍的特征,并导致动态和静态临界指数之间的两个超标度关系。利用接触过程和具有两个子代的分枝-零化随机游动,分别属于DP类和PC类,我们在数值上确定了标度关系。
2003-12-04 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium scaling of drag forces in counterdriven fluid mixtures
Universität Bayreuth(拜罗伊特大学)
针对反向驱动二元流体混合物的稳态,利用功率泛函标度论证和自适应布朗动力学模拟,建立了从近平衡线性响应到远非平衡平方根渐近行为的交叉,并提出了一个代数表达式统一描述两种极限情况。
2026-08-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Macroscopic Time-Reversal Symmetry Breaking at Nonequilibrium Phase Transition
研究了经历有序-无序相变的宏观非平衡系统的熵产生。熵产生是细致平衡被打破的非平衡动力学的一个特征。结果表明,在无序相中,每个粒子的熵产生率为零,而在有序相中,每个粒子的熵产生率为正,并遵循临界标度律。我们推导出相关的临界指数的标度关系。我们的研究表明,非平衡有序态的维持是以宏观时间反演对称性破缺为代价的,具有广泛的熵产生,而无序态的代价只是次广泛的熵产生。
2015-06-20 cond-mat.stat-mech
Understanding nonequilibrium scaling laws governing collapse of a polymer
最近出现的兴趣在实验中的单聚合物动力学敦促计算物理学家恢复他们的理解,特别是在非平衡态的情况下。在这里,我们简要地讨论了目前不断发展的方法调查的演变动力学的均聚物崩溃的计算机模拟。这些方法的主要重点是了解各种动态标度律相关的粗化和老化过程中的空间维度$d=3$的崩溃,使用粒子或自旋系统的非平衡粗化动力学流行的工具。除了提供这些结果的概述外,我们还提供了$d=2$的新的初步数据。
2019-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal Scaling Laws for Large Events in Driven Nonequilibrium Systems
对于许多驱动非平衡系统,大事件的震级和重现时间的概率分布函数遵循幂律,表明强的时间相关性。在本文中,我们认为,为什么这些概率分布函数是无处不在的驱动非平衡系统,我们推导出普遍的尺度律连接的幅度,重现时间,和空间间隔的大事件。标度指数之间的关系也进行了研究。我们证明了电压依赖型阴离子通道中的离子通道电流服从普适标度律。
2006-04-20 cond-mat.stat-mech nlin.CD q-bio.QM
Comment on "Parameter-free scaling for nonequilibrium growth processes"
在Chou和Pleimling的论文[Phys.Rev.E Vol.79,051605(2009)]中,提出了一种无参数标度,其给出了一些模拟模型的数据崩溃,将取代通用的Family-Vicsek(FV)标度。在这里,通过给出这种规模竞争增长模型的显式形式,它表明,在这个过程中的数据崩溃是由一个移位和规模运营商,没有提供有关随机动力学的信息,并没有FV函数的关系。
2015-01-22 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium critical dynamics of the relaxational models C and D
我们研究了$n$组分弛豫模型C和D的临界动力学,在非平衡条件下,通过动力学重整化群分别将非守恒和守恒序参量S耦合到守恒能量密度ρ。细致平衡违反可以通过允许耦合到慢模式的热浴的不同有效温度来各向同性地实现。在具有守恒序参量的模型D的情况下,可以积分出能量密度波动。对于具有标量序参量的模型C,在强动力标度(z_S = z_ρ)控制的平衡态下,我们找不到真正的非平衡不动点.因此,n = 1的模型C的非平衡临界动力学遵循具有非守恒序参量的其他系统的行为,其中细致平衡在相变时有效地恢复。当n >= 4时,能量密度与序参量成反比.然而,当n = 2和n = 3时,在弱动态标度区(z_S <= z_rho),真正的非平衡模型C的不动点的整条线都是单圈的,其特征是临界指数连续变化.类似地,具有空间各向异性噪声且n < 4的非平衡模型C允许连续变化的指数,但具有强动态标度。使模型D服从各向异性非平衡扰动,导致真正不同的临界行为,仅在动量空间的子扇区和相应的各向异性标度指数中软化。与双温模型B相似,临界状态下的有效理论可以转换为平衡模型D动力学,尽管包含了单轴偶极型的长程相互作用。
2003-12-20 cond-mat.stat-mech
Scaling corrections in driven critical dynamics: Application to a two-dimensional dimerized quantum Heisenberg model
研究二维量子海森堡模型中的驱动临界动力学,发现需将有限尺寸和有限驱动速率的标度修正纳入有限时间标度形式,并通过非平衡量子蒙特卡洛算法验证了改进的标度关系。
2025-02-07 cond-mat.stat-mech
Estimating equilibrium ensemble averages using multiple time slices from driven nonequilibrium processes: theory and application to free energies, moments, and thermodynamic length in single-molecule pulling experiments
最近发现的统计力学的身份,使平衡系综平均计算驱动非平衡过程的实现,包括单分子拉实验和类似的计算机模拟。收集大型数据集的挑战促使人们追求最大限度地利用现有信息的有效统计估计。沿着这些思路,Hummer和Szabo开发了一个估计器,该估计器结合了沿驱动非平衡过程的多个时间切片的数据,以计算平均力的潜力。在这里,我们概括了他们的方法,从多个时间片汇集信息来估计任意的均衡预期。我们的表达式可以与路径集成平均值的估计,包括现有的最佳估计,使用单向和双向协议收集的数据相结合。我们证明了估计通过计算自由能,矩的聚合物扩展,和度量张量的热力学长度在一个模型单分子拉伸实验。与仅使用单个时间片的估计器相比,我们的多个时间片估计器产生了更平滑的估计,并实现了更低的高阶矩方差。
2010-10-26 cond-mat.stat-mech
Block renormalization study on the nonequilibrium chiral Ising model
本文用数值方法研究了具有手征的一维非平衡伊辛自旋系统的有序动力学。该系统的特点是方向相关的自旋更新规则。$+-$自旋对可以以$(1-u)$的概率翻转为$++$或$--$,或者以$u$的概率翻转为$-+$,而$-+$对被冻结。发现该系统在任何表现出幂律标度的特征长度尺度$ξ\sim t^{1/z}$和畴壁密度$ρ\sim t^{-δ}$的$u<1$演化到铁磁有序态。标度指数$z$和$δ$被发现与参数$u$连续变化。为了更好地建立反常幂律标度,我们进行了Basu和Hinrichsen [U. Basu和H. Hinrichsen,J. Stat.(2011)P11023]。$b$位点的畴壁被粗粒化为块自旋$σ^b$,并且在$b\to\infty$和$t\to\infty$极限中测量两块图案$σ^b_1 σ^b_2$的相对频率。预计这些指数将具有普遍性。通过进行广泛的蒙特卡罗模拟,我们发现,指数也不断变化与$u$和他们的值是一致的标度指数在以前的研究中发现。这一结果为非平衡手征伊辛模型具有指数连续变化的幂律标度行为提供了又一证据。
2014-07-17 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium relaxation and scaling properties of the two-dimensional Coulomb glass in the aging regime
我们采用蒙特卡罗模拟研究二维库仑玻璃的两次密度自相关函数。我们发现,这种高度关联的无序系统的非平衡弛豫性质可以用一个完全老化的标度系数来描述。标度指数是非普适的,并且依赖于温度和电荷密度。
2010-09-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium Growth problems
讨论了非平衡增长问题的特征、标度描述及其与平衡问题的区别。重点是Kardar-Parisi-Zhang方程和重整化群观点。报告提到了这方面的一些最新发展。
1999-08-24 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium phase transitions and finite size scaling in weighted scale-free networks
我们考虑加权无标度网络中的非平衡相变,在该网络中,早期创建的高度连接的节点被部分免疫。对于传染病传播,我们求解了动力学平均场方程,并讨论了有限尺寸标度理论。理论预测与加权Barabási-Albert网络上的大规模蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。局部标度指数被发现在一个典型的网站,并在一个节点具有非常大的连通性不同。
2005-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Nonequilibrium critical dynamics in the quantum chiral clock model
本文研究了三态量子手征钟模型中的受驱动临界动力学。这是由最近的一个实验,它验证了Kibble-Zurek机制和有限时间标度在可重构的一维阵列的$^{87}$ Rb原子与可编程的相互作用。该实验模型与量子手征时钟模型具有相同的普适性类,并且具有非平凡的非整数动力学指数$z$。除了在实验中实现的改变横向场的情况下,我们还考虑了在改变纵向场的驱动动力学。对于这两种情况下,我们验证了有限时间缩放的非整数动态指数$z$。此外,我们确定的临界指数$β$和$δ$的数值第一次。我们还研究了实验中不可避免的包括热效应在内的动态标度行为。从非平衡动力学的观点来看,我们的结果有力地支持了有序相和无序相之间存在直接连续的相变。此外,我们表明,基于有限时间标度理论的方法提供了一个很有前途的方法来确定临界点和临界性质。
2019-01-19 cond-mat.stat-mech
Scaling of Energy Dissipation in Nonequilibrium Reaction Networks
非平衡反应系统中的能量耗散速率可以由底层反应网络中的反应速率决定。通过在状态空间中发展一个粗粒化过程和相应的反应速率重整化过程,我们发现在粗粒化状态下,能量耗散速率与微观态的数目呈幂律反比关系.耗散标度律要求底层网络具有自相似性,标度指数取决于网络结构和通量相关性。讨论了这种逆耗散标度律对微管驱动蛋白混合物等主动流动系统的影响。
2020-07-15 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Coarsening Dynamics of Nonequilibrium Chiral Ising Models
研究了一维具有手征的Ising自旋系统的非平衡粗化动力学。只有在域边界的自旋更新,使模型经历一个粗化的等效吸收状态与所有自旋+或-。手征是通过在向下(+-)扭结和向上(-+)扭结处为事件分配不同的跃迁速率来施加的。粗化的特征在于扭结密度$ρ\sim t^{-δ}$和特征长度尺度$ξ\sim t^{1/z}$随时间$t$的幂律标度。令人惊讶的是,标度指数随模型参数连续变化,而对于没有手性的系统则不是这样。这些结果是从广泛的蒙特卡罗模拟和时间演化算子的谱分析中得到的。我们的研究揭示了新的普适类的粗化动力学与手征。
2012-10-06 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium phase transitions in finite arrays of globally coupled Stratonovich models: Strong coupling limit
有限阵列的$N$全球耦合Stratonovich模型表现出连续的非平衡相变。在强耦合极限下,质心和相对坐标的时间尺度明显分离。后者非常快地松弛到零,并且阵列表现为由质心坐标描述的单个实体。我们用解析方法计算了稳态概率和质心坐标的矩。确定了控制参数$a_c(N)$临界值附近力矩的标度行为。我们确定了从线性到平方根缩放的交叉,随着与$a_c$距离的增加。交叉点接近$a_c$的限制$N \to \infty$再现以前的结果为无限阵列。结果得到的福克-普朗克和朗之万方法,并证实了数值模拟。对于一般的一类模型,我们表明,在参数空间中的过渡流形依赖于$N$,并确定了随机流的不动点附近的标度行为。
2009-03-12 cond-mat.stat-mech
Dynamic Scaling in Epitaxial Growth
综述了我们目前对非平衡界面生长中动态标度的理论认识,例如,在真空沉积条件下的分子束外延生长。
1997-05-28 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium critical dynamics with domain wall and surface
利用蒙特卡罗模拟,研究了磁系统在临界温度下的畴壁弛豫动力学。详细分析了动态标度行为,观察到了动态粗化过程。为了比较,类似的分析应用到松弛动力学与自由或无序表面。
2012-02-07 cond-mat.stat-mech
Origins of scaling relations in nonequilibrium growth
标度律和超标度律提供了描述系统临界行为的临界指数之间的精确关系。对于具有守恒漂移的非平衡增长模型,它们很少存在。一个这样的关系是$α+z=4$,发现是不精确的重整化群计算在这个领域的几个经典模型。在这里,我们专注于二维的情况下,它是可能的,以构建保守的表面生长方程的关系$α+z=4$是确切的重整化群的意义。我们解释了存在的几何原则主导的动力学的存在,这个比例律。
2012-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech math-ph
Scaling crossovers in activated escape of nonequilibrium systems: a resonantly driven oscillator
非平衡系统中的亚稳衰变速率预计将显示标度行为:即,衰减速率的对数应当按到亚稳态消失的分叉点的距离的幂来缩放。最近,这种行为被观察到,一些早期预测的指数被发现在实验中的几种类型的系统所描述的调制振荡器的模型。在这里,我们建立了显示不同缩放行为的范围,并显示了不同类型的缩放之间的交叉是如何发生的。对具有两个共存稳定态的受迫振动的非线性振子进行了分析。我们的数值计算,基于瞬子方法允许映射的双稳态的整个参数范围。我们发现的区域的标度指数为1或3/2,这取决于阻尼。指数3/2被发现从分叉处延伸得更远,然后它将被预期作为过阻尼软模式的结果而保持。我们还发现了一个新的标度行为的指数为$\approx$ 1.3的扩展,数值上,超出了附近的分歧点。
2008-10-22 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Symmetries and scaling in generalised coupled conserved Kardar-Parisi-Zhang equations
我们研究了由守恒Kardar-Parisi-Zhang方程控制的涨落表面驱动的守恒密度的噪声非平衡动力学。我们揭示了守恒密度的普适标度性质。我们考虑两个独立的极小模型,其中表面波动耦合(i)与守恒密度的空间变化,和(ii)直接与守恒密度的大小。这两种模型都是保持密度不变的,但从对称性的角度出发。我们用我们的结果来强调非平衡普适性类对称性和守恒律之间的相互作用的依赖。
2017-11-06 cond-mat.stat-mech
Finite size scaling analysis of a nonequilibrium phase transition in the naming game model
我们实现了一个广泛的数值研究的随机博弈模型的噪声项占扰动。该模型显示了一个非平衡相变之间的吸收有序的共识状态,这发生在小噪声,和无序的阶段,其特征在于由异构的记忆,出现在强噪声水平的碎片集群。的相变的性质进行了研究,通过一个有限尺寸标度分析的时刻。我们观察到一个典型的不连续过渡的标度行为,我们能够估计的热力学极限。团簇大小的标度行为似乎也与这种转变相一致。
2016-11-14 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.soc-ph
Driving Driven Lattice Gases to Identify Their Universality Classes
驱动格子气模型的临界行为已经被研究了几十年,作为探索非平衡相变和临界现象的范例。然而,在它们所属的普适性类中存在着长期的争议。这是至关重要的,因为它意味着一个微观模型和它的介观场论是否可能在非平衡临界现象中与它们的平衡对应物相比具有不同的对称性的问题。在这里,我们用有限速率加热两个通用模型驱动晶格气体通过各自的非平衡临界点到进一步的非平衡条件。利用有限时间标度理论,我们能够明确区分两种模型之间的普适性类。特别地,无限驱动的格子气和随机驱动的格子气模型属于不同的普适类。这些结果表明,有限时间标度是有效的,即使在非平衡相变。
2019-05-08 cond-mat.stat-mech
System Size Stochastic Resonance: General Nonequilibrium Potential Framework
在非平衡势的框架下研究了系统尺度随机共振现象。我们分析了三种不同的情况下,空间扩展系统,利用他们的非平衡势的知识,表明通过分析的潜力,我们可以得到一个明确的物理解释这种现象在广泛的扩展系统类。根据系统的特征,这种现象与非平衡势对称性的破坏或势最小值的加深有关,从而产生噪声强度随系统尺寸的有效缩放。
2005-04-06 cond-mat.stat-mech
Miscible-Immiscible Transition and Nonequilibrium Scaling in Two-Component Driven Open Condensate Wires
研究了一维二元驱动开放凝聚体系的稳态相图。我们确定了一个主要由间隙密度波动驱动的不混溶过渡,并在增加组件间的非弹性耦合时发生。下面的过渡在混相,我们发现有效的长波长动力学描述的两个组件的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程,属于非平衡普适类的一维单组件KPZ方程在一般的参数选择。我们的结果是相关的不同的实验实现的两个组件驱动的开放凝聚体激子极化激元系统。
2017-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Reweighting for Nonequilibrium Markov Processes Using Sequential Importance Sampling Methods
本文给出了非平衡马尔可夫过程的一种通用的加权方法。采用单一温度下的非平衡态蒙特卡罗模拟,可以计算不同温度下的物理量随时间的演化,大大节省了计算时间。利用非平衡弛豫的动态有限尺寸标度分析,可以研究平衡态和相变的动力学性质。我们证明了伊辛模型与大都会算法的程序,但目前的形式主义是一般的,可以应用到各种系统,以及不同的蒙特卡洛更新计划。
2004-12-24 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics of fully frustrated Ising models at T=0
我们考虑两个完全受挫的伊辛模型:反铁磁三角模型的强度场,$h=H T k_B$,以及在正方形晶格上的Villain模型。从无序初态到T=0的猝灭后,我们用蒙特卡罗模拟研究了两个模型的非平衡动力学。在一个有限的系统的线性尺寸,$L$,我们定义和测量样品相关的“第一通过时间”,$t_r$,这是Monte Carlo步骤的数量,直到能量放松到基态值。$t_r$的分布,特别是它的平均值,$< t_r(L) >$,示出服从缩放关系,$< t_r(L) > \sim L^2 \ln(L/L_0)$,对于两个模型。标度的反铁磁三角模型的自相关函数涉及对数校正,无论是在H=0和在现场诱导Kosterlitz无相变,但自相关指数被发现是$H$依赖。
2009-08-25 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium static diverging length scales on approaching a prototypical model glassy state
硬球的最大随机堵塞状态是原型玻璃。我们研究了小波数$k$行为的结构因子$S(k)$的超压缩百万球包装作为密度的函数,直到堵塞状态。我们发现一个前体的玻璃堵塞状态明显的堵塞密度达到之前很久和一个相关的增长的长度尺度,提取的直接关联函数$c(r)$,发散的“临界”堵塞状态的体积积分。我们还定义了一个非平衡指数$X$,并使用它来证明,研究的填料本质上是非平衡的性质,以及之前的临界点达到。
2012-03-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Nonequilibrium scaling explorations on a 2D Z(5)-symmetric model
利用短时蒙特卡罗(MC)方法研究了二维Z(5)对称自旋模型的动力学临界行为。我们在其富相图中得到了一些临界点的估计,并在通常的临界线中包括了通过观察有序-无序相变来研究一级(弱)相变的研究。此外,我们还用经验方法研究了软无序相变。研究了$β/νz$沿自对偶临界线的行为,并特别注意临界分岔点,或FZ(Fateev-Zamolodchikov)点。首先,通过使用细化方法,并考虑到模拟的平衡,我们能够本地化参数的这一点。在我们研究的第二部分中,我们将注意力转向模型在其时间演化的早期阶段的行为,以找到正方形晶格上的动态临界指数z以及静态临界指数$β$和$% ν$。静态临界指数和参数的计算值与精确计算值吻合较好,动态临界指数$z\approx 2.28$与四态Potts模型($z\approx 2.29$)非常接近.
2014-09-13 cond-mat.stat-mech
Growth models on the Bethe lattice
我报告的各种离散增长模型描述平衡和非平衡界面上的一个有限的贝特晶格基板上的广泛的数值调查。在描述Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)类模型无穷维极限标度结构的非平衡模型中,观察到一种不寻常的对数标度行为.这就产生了不同的增长过程的分类贝特晶格的对数标度指数,这取决于模型和协调数的基础晶格。平衡增长模型也表现出对数时间标度,但与普通的幂律标度行为相对于适当定义的晶格尺寸。这些结果可能意味着KPZ方程不存在有限的上临界维数。
2013-07-22 cond-mat.stat-mech
Critical Nonequilibrium Cluster-flip Relaxations in Ising Models
利用簇更新方法研究了伊辛模型在临界点的非平衡弛豫.虽然以前的研究表明,在临界点的非平衡团簇翻转动力学普遍描述的拉伸指数函数,我们发现,动力学的变化从拉伸指数的幂函数的维数增加:二维,三维,四维和无限维伊辛模型进行了数值研究,和四维和无限维伊辛模型表现出幂律松弛。我们还表明,有限尺寸标度分析使用的归一化相关长度是显着有效的弛豫过程的分析,而不是直接使用的Monte Carlo步骤。
2018-08-22 cond-mat.stat-mech
Finite size effects in nonequilibrium wetting
具有非平衡润湿转变的模型在有限系统中也显示转变。这不同于非平衡相变到吸收态,其中定态是有限系统中对于任何控制参数值的吸收态。本文研究了非平衡润湿模型有限系统中发生了什么样的相变。通过精确求解三个和四个站点的微观模型,并进行数值模拟,我们表明,发生在有限系统的相变的特点是由平均界面高度进行随机行走在临界状态,并没有区分有界KPZ类和有界EW类。我们还研究了bKPZ普适类的有限尺寸标度,表明它与其他普适类的非平衡相变相比具有独特的性质。
2011-01-31 cond-mat.stat-mech
Anomalous scaling of dynamical large deviations
稳态驱动的非平衡过程的时间积分观测量的典型值和波动被称为具有大偏差函数的特征,将熵和自由能推广到非平衡系统。这些函数的定义涉及一个标度极限,类似于热力学极限,其中积分时间$τ$呈线性,除非所考虑的过程具有长程相关性,在这种情况下,$τ$通常由具有$ξ\neq 1$的$τ^ξ$代替。在这里,我们表明,这样一个异常的幂律标度在时间上的大偏差,也可以出现没有长程相关的马尔可夫过程简单的朗之万方程。我们描述的机制,这种缩放使用路径积分,并讨论其物理后果更一般的过程。
2020-07-31 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium critical scaling from quantum thermodynamics
新兴的量子热力学领域正在为包括量子相变在内的典型多体问题提供重要的结果和见解。尽管如此,在封闭系统中突然失超后,诸如功的涨落之类的非平衡量是否表现出临界尺度的问题仍然是难以捉摸的。在这里,我们采取了一种新的方法来解决这个问题,通过研究淬火跨越杂质量子临界点。通过对双杂质Kondo模型进行密度矩阵重整化群计算,我们能够确定在量子临界态下,猝灭产生的不可逆功具有有限尺寸标度。这种缩放忠实地预测平衡临界指数的交叉长度和序参量的模型,而且,意味着一个新的指数的重新缩放的不可逆工作。通过将不可逆功与双杂质自旋关联函数联系起来,我们的研究结果可以得到实验验证。
2016-05-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A matrix product solution for a nonequilibrium steady state of an XX chain
本文用矩阵乘积态近似精确地求解了一个两端耦合于贮库的有限长一维XX自旋链。找到了与链长无关的固定维数为4的矩阵的一个显式表示,并计算了所有观测量的期望,表明除了最近邻z-z之外,所有连接的相关性都为零。
2010-09-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium dynamics of a simple stochastic model
我们研究了一个简单的随机模型的低温动力学,最近介绍的玻璃物理的背景下。平衡时最慢的特征时间在低温下呈指数发散。在较小的时间尺度上,系统的非平衡动力学表现出老化制度。我们提出了一个分析研究的标度行为的平均能量,其本地相关性和响应函数,以及相关的波动耗散比在整个制度的低温和长时间。这个分析包括老化制度,收敛到均衡,以及它们之间的交叉行为。
1997-07-04 cond-mat.stat-mech
Phase Transitions in a Nonequilibrium Percolation Model
我们研究了两态(占据-空)元胞自动机的渗流性质,在每个时间步中,一组占据的位点被移除,相同数量的随机选择的空位点被再次占据。我们发现一个有限区域的临界行为,形成同步条纹,额外的相变,以及违反通常的有限尺寸标度和超标度关系,现象是非常不同的,从传统的渗流系统。我们使用计算机模拟和分析论证来解释所有这些现象背后的机制。
1997-05-12 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium static growing length scales in supercooled liquids on approaching the glass transition
对于密度范围很广的超压缩非晶硬球构型的结构因子$S(k)$的小波数$k$行为,以前已经研究过,直到最大随机堵塞状态,这可以被看作是典型的玻璃态[A. Hopkins,F. H. Stillinger和S. Torquato,Phys. Rev. E,86,021505(2012)]。有人发现,前体的玻璃堵塞状态是明显的,早在堵塞密度达到测量的增长非平衡长度尺度提取的直接关联函数$c(r)$,这成为长期的临界堵塞状态达到的体积积分。本研究通过计算机模拟研究两种不同的原子模型扩展了这项工作:三维的单组分Z2 Dzugutov势和二维的二元混合物Kob-Andersen势。与上述硬球研究一致,我们表明,对于这两种模型的玻璃化转变的签名是明显的转变温度之前,达到测量的长度尺度确定从直接关联函数在单组分的情况下和广义的直接关联函数在二元混合物的情况下的体积积分。后者的数量是从一个广义的Orstein-Zernike积分方程的原子点配置的一定装饰。我们还表明,这些不断增长的长度尺度,这是一个后果的直接关联函数的长程性质,本质上是非平衡的性质所确定的指数$X$,这是一个衡量偏离热平衡。它还表明,这种非平衡指数,过冷时增加,与特征弛豫时间尺度。
2012-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dual dynamic scaling in deconfined quantum criticality
突现对称性是量子临界点的特征现象之一。作为其非平衡态推广,最近在$J$ - $Q_3$模型的DQCP中的非平衡态弛豫动力学中发现了对偶动力学标度。在这项工作中,我们研究了非平衡态的时间弛豫动力学的$J$ - $Q_2$模型,它也主机的DQCP属于同一平衡普适类。我们不仅验证了对偶动力学标度在临界点的普适性,而且研究了当调谐参数远离临界点时对偶动力学标度的崩溃和残留。我们还讨论了它在量子计算机设备中的可能实验实现。
2022-01-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Nonequilibrium critical dynamics of the three-dimensional gauge glass
研究了三维应变片模型在临界温度下的非平衡老化行为。我们进行蒙特卡罗模拟与大都会更新,相关性和响应函数计算不同的等待时间。我们得到了相关和响应函数的乘法老化标度,计算了老化指数$b$和非平衡自相关衰减指数$λ_c/z_c$。我们还分析了临界温度下的涨落-耗散关系,得到了临界涨落-耗散比$X_\infty$。通过比较我们的结果与以前报道的相互作用的磁通线在涡旋玻璃制度的模型的老化标度,我们发现,这两个模型的指数是非常不同的。
2008-11-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Field Theory Approaches to Nonequilibrium Dynamics
它解释了如何场论方法和动态重整化组(RG)可以应用于研究系统的普遍标度特性,无论是经历连续相变或显示通用的尺度不变性,无论是近和远的热平衡。第一部分介绍(非线性)Langevin方程的响应泛函场论表示。RG被用来计算几个普适性类的标度指数,这些普适性类控制着平衡态下二阶相变附近的临界动力学。简要讨论了可逆模式耦合项、从随机初始条件到临界点的猝灭以及违反细致平衡约束的影响。它示出了如何相同的形式主义可以应用到非平衡系统,如驱动扩散晶格气体。第2部分描述了如何随机粒子反应过程的主方程可以映射到一个场论行动。RG然后被用来分析简单的扩散限制湮没反应,以及通用的连续过渡,从活跃到不活跃,吸收状态,其特征在于由幂律(临界)定向渗流。某些其他重要的普适性类被提及,并列出了一些开放的问题。
2006-06-13 cond-mat.stat-mech
Ordered phases in coupled nonequilibrium systems: dynamic properties
本文研究了两类粒子平流耦合非平衡系统中有序相的动力学性质。景观的局部动态也受到粒子的影响。在一个配套文件中,我们提出了静态性能的不同阶段出现的双向耦合参数是不同的。在本文中,我们讨论的动力学。我们发现,在有序相宏观粒子团簇移动遍历的时间尺度上的系统大小呈指数增长,但有序景观显示动态在更快的时间尺度增长的系统大小的权力。我们提出了一个尺度分析,描述了几个动态的关联函数的景观在稳态测量。
2017-08-18 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium phase transition in a model for the propagation of innovations among economic agents
我们描述了不同的形态阶段,发生在一个简单的一维模型的传播创新的经济代理人[X.\瓜迪奥拉,{ \it et. al.},Phys. Rev E { \bf 66},026121(2002)]。我们表明,该模型可以被视为一个非平衡表面生长模型。这使我们能够证明存在一个连续的粗糙化之间的过渡平坦(系统大小无关的波动)和粗糙的阶段(系统大小相关的波动)。有限尺寸标度的研究在过渡强烈表明,动态临界转变不属于定向渗流,事实上,临界指数似乎不适合在任何已知的普遍性类的非平衡相变。最后,我们提出了一个解释的粗糙化转变的发生,并认为雪崩驱动的动力学是负责的新的临界行为。
2003-09-24 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium quantum decay and decoherence in quantum impurity problems
利用量子杂质问题的库仑气体重整中出现的积分的细致平衡和标度性质,我们建立了边界sine-Gordon模型和各向异性Kondo模型在零温度下的非平衡量子衰变率之间的精确关系.结合这些结果和热力学Bethe模型的结果,我们得到了耗散两态系统在标度极限下量子衰变率的精确封闭形式表达式。这些表达式说明了从弱隧穿到强隧穿的交叉是如何发生的。我们跟踪的制度,通常适用的黄金法则(非绝热)率表达式失败。利用弛豫和退相速率之间的严格对应关系,我们得到了作为偏置和耗散强度的函数的退相速率的精确下界。
2002-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Time and length scales in spin glasses
我们讨论了自旋玻璃在玻璃态时的慢的、非平衡的动力学。我们简要地回顾了目前的理论认识的壮观的现象在实验中观察到的三维海森堡自旋玻璃的非平衡动力学的第一次大规模模拟中获得的新的数值结果。
2003-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium polarity-induced mechanism for chemotaxis: emergent Galilean symmetry and exact scaling exponents
一种普遍观察到的驱动生命系统自组织的机制是通过单个元素之间的化学信号进行相互作用,这些元素可能代表细胞,细菌甚至酶。在这里,我们提出了一种新的机制,这种相互作用,在趋化性的背景下,这源于粒子的极性,并概括了著名的凯勒-西格尔相互作用长期。我们研究所产生的大规模的动力学性质的系统,这样的趋化粒子使用的Dean和Kawasaki随着动态重整化群分析的临界状态的系统的精确随机配方。在这个临界点,一个紧急的“伽利略”对称性被确定,这使我们能够获得动力学标度指数准确,这些指数揭示超扩散密度波动和非泊松数波动。我们希望我们的研究结果能够阐明趋化回路的分子调控如何决定细胞集落和组织的大规模行为。
2020-12-21 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.CB
Nonequilibrium critical relaxation in the presence of extended defects
我们研究了淬火扩展缺陷系统的非平衡临界弛豫性质,相关的$ε_d$尺寸和随机分布在其余的$d-ε_d$尺寸。使用场论重整化群方法,我们发现的非平衡响应和关联函数的标度行为和计算的初始滑移指数$θ$和$θ^{\prime}$,描述的增长过程中的临界弛豫的初始阶段,在两个回路近似。
2004-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Far-from-equilibrium scaling of non-abelian Goldstone modes
Harvard University(哈佛大学);Universität zu Köln(科隆大学)
该研究构建SO(2)×O(N)非平衡非线性σ模型,将KPZ物理扩展至非阿贝尔对称性,揭示低维下非热不动点与非常规弱动态标度,为非阿贝尔时间晶体研究提供理论支撑。
2026-08-17 cond-mat.stat-mech