Memory-Induced Transport and Arrest in Flashing Ratchets: From Superdiffusion to Clustering
研究揭示了在单文件运动中,非马尔可夫噪声诱导粒子从超扩散到聚团的动态转变,为拥挤系统输运调控提供新视角。
2025-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An exactly solvable model for driven dissipative systems
我们介绍了一个可解的随机模型的启发颗粒气体驱动耗散系统。我们通过非玻尔兹曼能量分布来表征远离平衡的稳态系统,并比较不同的有效温度测量。作为一个例子,我们证明了波动耗散关系,然而,有效温度不同于从平均能量定义的有效温度。
2004-12-08 cond-mat.stat-mech
Superdiffusive magnetization transport in the XX spin chain with non-local dephasing
本研究在稳态边界驱动下确认XX自旋链中非局域退相干导致超扩散磁化输运,并发现扰动耗散子或添加相互作用会使超扩散转变为普通扩散。
2024-02-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Spatial correlations in driven-dissipative photonic lattices
本文研究了驱动耗散玻色-哈伯德模型和自旋- $1/2$ XY模型描述的腔阵列中相互作用光子的非平衡稳态。为此,我们开发了一个自洽的扩展阵列($\sim 1/z$)的逆坐标数,以解决这些系统的Lindblad主方程超出平均场近似。我们的形式主义进行了比较和基准精确的数值方法的基础上精确对角化的Liouvillian和最近开发的角落空间重整化技术的小系统。然后,我们应用这种方法,以获得超越平均场的见解在两个特定的设置:(i)我们表明,驱动耗散玻色-哈伯德模型的气-液转变的特点是大的密度波动和聚束光子统计。(ii)本文研究了驱动耗散自旋$1/2$ XY模型中最近邻关联器的反聚束-聚束跃迁,并对这一现象给出了一个简单的解释。
2017-09-12 cond-mat.stat-mech
Anomalous and ultraslow diffusion of a particle driven by power-law-correlated and distributed-order noises
本文研究广义朗之万方程在反常扩散中的应用,针对幂律相关和分布阶噪声驱动的粒子,推导均方位移等量,揭示次扩散、超扩散及超慢扩散等复杂行为。
2023-08-30 cond-mat.stat-mech
Constant flux relation for driven dissipative systems
守恒律约束了驱动耗散系统的定态统计,因为守恒量在驱动尺度和耗散尺度之间的平均通量应该是常数。这一要求导致通量测量关联函数的通用标度律,它推广了Navier-Stokes湍流的4/5定律。我们证明了这个简单的想法的实用性,推导出新的精确的尺度关系模型的聚集粒子系统的波动为主的政权和能量和波的行动级联模型的强波湍流。
2007-02-14 cond-mat.stat-mech
Current large deviations in a driven dissipative model
我们考虑格子气扩散动力学与创造湮灭的体积和维持平衡的两个水库在边界上。这个随机粒子系统可以被看作是一个玩具模型的粒状气体的能量注入在边界和散在散装。计算了流过系统的粒子电流的大偏差泛函,并讨论了一些物理结果:局域电流涨落机制、动力学相变、涨落关系。
2009-10-02 cond-mat.stat-mech
Driven Lorentz model in discrete time
本文研究二维晶格中障碍物环境下示踪粒子在恒定驱动力下的离散时间随机行走,精确到障碍密度一阶,揭示小力时趋近稳态速度的非解析标度、线性响应失效以及离散步数中首次证明的超扩散行为。
2024-09-04 cond-mat.stat-mech
Log-Poisson Statistics and Extended Self-Similarity in Driven Dissipative Systems
Bak-Chen-Tang森林火灾模型是作为湍流系统的玩具模型提出的,其中能量(以树木的形式)均匀地注入全球,但在局部耗散(燃烧)。我们回顾了我们以前的结果模型,并提出了我们的新结果的统计高阶矩的空间分布的火灾。我们数值计算表明,耗散的空间分布可以描述的对数泊松统计,导致扩展的自相似性(ESS)。类似的行为也被发现在模型的基础上定向渗流,这表明(适当规范化)变量的对数泊松统计的概念可以用来描述缩放不仅在湍流,而且在广泛的驱动耗散系统。
2005-03-18 cond-mat.stat-mech
Generalized Green-Kubo formula for a dissipative quantum system
本文导出了受驱动布朗粒子的量子耗散系统的广义Green-Kubo公式,其中系统与环境之间的耦合是线性的。其结构基本上与被驱动颗粒的广义Green-Kubo公式相同。证明了对于自由布朗粒子,对传统格林-久保公式的修正为零。
2009-11-16 cond-mat.stat-mech
Universal patterns in multifrequency-driven dissipative systems
耗散系统对多色场的响应具有一般的性质,这些性质来自每个驱动分量的离散时间平移对称性。我们推导出这些属性,并说明它们与经典和量子耗散系统的范例。此外,一些计算方面,特别是矩阵连分式方法,进行了讨论。此外,我们提出了可能的实现与量子光学设置。
2022-03-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Correlation and response in a driven dissipative model
我们考虑一个与热浴接触的具有空间结构的简单耗散系统。除了零耗散和最大耗散的情况外,系统总是表现出相关性。我们明确地计算了系统的关联函数和非局部响应函数,并表明它们具有相同的空间依赖性。最后,我们研究了模型中的热传递,这与振动颗粒气体的模拟定性一致。
2006-01-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact metastability in a class of driven-dissipative quantum many-body systems
Pritzker School of Molecular Engineering and Chicago Quantum Institute, The University of Chicago(芝加哥大学普里茨克分子工程学院与芝加哥量子研究所)
针对具有隐藏时间反演对称性的驱动-耗散开放量子系统,提出利用非平衡稳态的特殊纯化来解析预测耗散一级相变附近的慢时间尺度,并通过具体模型验证了该方法的准确性。
2026-06-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dissipative cooling towards phantom Bethe states in boundary driven XXZ spin chain
介绍了一种计算边界驱动XXZ自旋链Phantom Bethe-states族的耗散方法。该方法包括在耦合的开放自旋链的两端适当的耗散磁浴,迫使边缘自旋满足特定的边界条件所需的PBS的存在。随着耗散幅度的增加,密度矩阵的非手征分量的累积单调减少类似于响应于热冷却的高能态的减少。与一般态相比,PBS具有强的手征性、非平凡的拓扑结构和高的自旋流。
2022-10-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Aging and SOC in driven dissipative systems
我们研究了沙堆模型的一个近亲的噪声动力学。根据噪声的类型和观测的时间尺度,我们发现平稳的波动(类似于SOC)或具有间断平衡的老化动力学,事件和重置性质的下降速率定性地类似于玻璃系统和演化模型。
2001-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Driven-dissipative many-body systems with mixed power-law interactions: Bistabilities and temperature-driven non-equilibrium phase transitions
研究了具有幂律相互作用的驱动耗散自旋系综的非平衡动力学。我们表明,动态相变以及双稳态可以出现渐近范德华相互作用,但严重依赖于存在一个较慢的衰减的潜在核心。在引入随机粒子运动,我们表明,一个有限的气体温度可以驱动一个相变的自旋自由度,并最终导致在高温极限的平均场行为。我们的工作调和对比观察最近的实验与里德伯原子在冷气体和热蒸汽域,并介绍了一个有效的理论框架,在后者的制度。
2016-02-26 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Fluctuation-dissipation relations in driven dissipative systems
给出了驱动耗散系统中涨落耗散关系违反的精确理论结果。在随机模型中引入的相关性延迟响应的比率[物理评论Lett。93,240601(2004)]被示出取决于测量时间。由该比率定义的波动温度既不同于执行驱动的环境的温度,也不同于系统的其他有效温度,诸如平均能量(或“颗粒温度”)。对于简单测量或长测量时间的波动温度的时间无关性给出了一般的解释。
2006-03-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum features of entropy production in driven-dissipative transitions
驱动-耗散跃迁的物理学是当前人们非常感兴趣的话题,特别是在量子光学系统中。这些转变发生在不平衡的系统中,因此其特征是有限的熵产生率。然而,人们对熵产生在临界点附近的行为知之甚少,而且所有这些都局限于经典系统。利用量子相空间方法,我们提出了一个框架,允许驱动耗散过渡的熵产生的完整的表征。我们的框架是专门为描述光子损失耗散量身定制的,光子损失耗散实际上是一个零温度过程,熵产生的标准理论在这个过程中崩溃了。作为应用,我们分别研究了具有连续跃迁和不连续跃迁的开放Dicke模型和Kerr模型,发现熵产生自然地分成两部分。一个与在经典系统中观察到的行为相匹配。另一个在临界点处发散。
2019-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effective temperature of a dissipative driven mesoscopic system
研究了介观金属环在含时磁场作用下耦合电子库的非平衡动力学。我们分析(非平稳)实时Keldysh和延迟格林函数之间的关系,我们发现,在线性响应制度与弱热传递到环境中,一个有效的温度占平衡波动耗散关系的修改。我们讨论了这种分析的可能扩展。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Energy distribution and effective temperatures in a driven dissipative model
我们研究非平衡行为的驱动耗散系统,使用[物理学评论Lett。93,240601(2004)]。我们求解了非玻尔兹曼稳态的能量分布及其随时间的演化,发现它的高能尾具有指数行为。我们证明,各种措施的有效温度一般不同。我们讨论了无限层次的非指数能量分布的时刻定义的有效温度,并将它们与“构型温度”,直接从瞬时粒子位置测量,没有任何动力学信息。我们计算的“颗粒温度”,表征系统中的平均能量,两个不同的“波动温度”,标度波动耗散关系,和“熵温度”,定义从微分熵相对于能量。
2006-06-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fragile fate of driven-dissipative XY phase in two dimensions
驱动耗散系统定义了一个广泛的非平衡系统,其中外部驱动(例如激光)与耗散环境竞争。动力学的稳态一般不同于平衡的热态特征。作为一个代表性的例子,一个驱动耗散系统的连续对称性一般是无序的二维平衡XY阶段与众所周知的代数秩序。本文研究了具有连续$U(1)$对称性的弱相互作用玻色子的二维驱动耗散模型。我们的目标是双重的:首先,我们表明,一个有效的平衡XY阶段出现,尽管该模型的驱动性质,它是由一个自然的${\mathbb Z}_2$对称性的动态保护。第二,我们认为,这一阶段是不稳定的破坏性扰动以及静态无序,其机制在大多数情况下没有类似的平衡。在重整化群理论的语言中,我们发现,在平衡之外,有更多的相关方向远离XY相。
2017-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Fundamental scaling laws of on-off intermittency in a stochastically driven dissipative pattern forming system
噪声驱动的电对流夹层细胞的液晶显示开关间歇性行为在发病的不稳定性。我们研究对流卷的激光散射来表征间歇结构的随机振幅的波长和轨迹。图案的波长和这些轨迹的统计数据与线性化的电流体动力学方程的模拟定量一致。实验证实了层流相持续时间$τ$的基本$τ^{-3/2}$分布规律以及间歇爆发振幅分布的幂律。功率谱密度的实验和数值模拟轨迹进行了讨论。
2001-12-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Untangling Dissipative and Hamiltonian effects in bulk and boundary driven systems
本文将宏观涨落理论扩展至有限图上的开放线性网络,显式区分并计算耗散与非耗散的体力及边界力,进而分解大偏差代价并证明纯非耗散力对应哈密顿动力学。
2023-09-29 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Absorbing-State Phase Transition for Driven-Dissipative Stochastic Dynamics on $Z$
我们研究了$Z$中保守相互作用粒子系统的长时间行为:反应扩散系统的激活随机游动模型和随机沙堆。我们证明了这两个系统进行吸收状态相变。
2019-05-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Driven-dissipative criticality within the discrete truncated Wigner approximation
本文提出了一种基于半经典离散截断维格纳近似的开放量子多体系统的数值模拟方法。我们建立了一个量子跳跃形式主义整合的量子主方程描述的系统的动力学,我们发现是准确的非相互作用的限制和限制的系统描述的经典速率方程。我们应用我们的方法来模拟的范例耗散伊辛模型,在那里我们能够捕获的临界波动的系统超出了平均场论的水平。
2022-03-27 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph quant-ph
Steady-State Quantum Zeno Effect of Driven-Dissipative Bosons with Dynamical Mean-Field Theory
我们研究了一个驱动耗散的玻色-哈伯德模型,该模型在每个格点上存在两粒子损失和非相干单粒子驱动,导致有限密度定态。使用动力学平均场论(DMFT)和杂质求解器的基础上精确对角化的相关Lindbladian,我们调查制度的强双粒子损失。在这里,一个定态量子芝诺效应出现,可以看到在现场占领和光谱函数。我们表明,DMFT通过其自洽浴捕获这种效果。我们表明,在深芝诺政权,浴结构简化,与占领的所有浴网站,除了一个成为指数抑制。其结果是,一个有效的耗散硬核Bose-Hubbard二聚体模型出现,辅助浴网站的芝诺耗散尺度控制的单粒子耗散。
2022-05-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Driven-dissipative Ising model: Dynamical crossover at weak dissipation
耦合到环境中的受驱动量子系统通常表现出临界附近的弛豫动力学的有效热行为。然而,由于相干动力学和弱耗散之间的竞争,在弱耗散极限下可能会有不同的定性行为。在这篇工作中,我们研究了一个驱动耗散的无限程伊辛模型,在存在单个原子耗散的情况下,一个模型,出现在大失谐极限下的范式开放Dicke模型。我们表明,该系统经历了一个动力学交叉从弛豫动力学,与一个特征动力学指数$ζ=1/2$,欠阻尼临界动力学所管辖的指数$ζ=1/4$在弱耗散制度,一个行为是显着不同的平衡。最后,利用一个精确的图形表示,我们证明了动力学交叉欠阻尼临界是不是一个人工制品的平均场性质的模型,并持续存在,即使在存在短程扰动。
2021-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Generalized Bose-Einstein condensation into multiple states in driven-dissipative systems
玻色-爱因斯坦凝聚,宏观上占据一个量子态,出现在平衡量子统计力学中,并且在接近平衡的流体力学状态下也持续存在。在这里,我们表明,即使当简并玻色气体被驱动到远离平衡的稳态时,单粒子基态的概念变得毫无意义,玻色-爱因斯坦凝聚仍然以广义的形式存在:明确选择奇数个状态获得大的职业。在平均场论中,我们导出了一个标准,当一个单一的,当多个国家是玻色选择在一个非相互作用的气体。我们研究了几种驱动耗散模型系统中的这种效应,并提出了一种基于一个和三个选择态之间转换的热导率量子开关。
2013-11-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Large Fluctuations in Driven Dissipative Media
我们分析了一个简单的和一般的模型中的耗散能量的波动,耗散,扩散和驱动的关键成分。大偏差函数的耗散遵循流体动力学波动理论和可加性猜想。这个函数是强非高斯的,没有负分支,因此违反了波动定理,正如动力学的不可逆性所预期的那样。它表现出简单的,普遍的标度形式的弱耗散和强耗散的限制,与大的波动有利于在前一种情况下,但强烈抑制在后者。文中还详细分析了与给定耗散涨落相关联的典型路径。我们的结果,证实了在广泛的模拟,有力地支持流体动力学波动理论的有效性,描述在驱动耗散介质中的波动行为。
2011-10-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Chiral Instabilities in Driven-Dissipative Quantum Liquids
本文使用Floquet-Lindblad方法研究周期性驱动TLLs的非平衡动力学,发现纯手性热浴耦合能引发驱动-耗散相变,导致单一手性准粒子指数放大并产生动态手性失衡。
2025-04-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Scaling properties of one-dimensional driven-dissipative condensates
我们数值研究了随机复Ginzburg-Landau方程(SCGLE)描述的一维驱动耗散凝聚体的标度性质。我们直接从凝聚态相场的动力学中提取了静态和动态标度指数,发现它们与一维Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程的标度指数一致。进一步计算了凝析油场自身的空间和时间两点关联函数。的时间两点相关的衰减假定拉伸指数的形式,提供了进一步的定量证据,有效的KPZ描述。此外,我们确认了这种非平衡标度的可观察性与激子极化激元系统的典型电流的实验装置,如果腔与减少$Q$因素被使用。
2015-10-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stabilization of prethermal Floquet steady states in a periodically driven dissipative Bose-Hubbard model
讨论了周期驱动量子多体系统中耗散对加热的影响。我们特别关注一个耦合到能量和粒子库的周期驱动的玻色-哈伯德模型。在没有耗散的情况下,该模型已知会发生参数不稳定性,这可以被认为是加热的初始阶段。通过取弱现场相互作用极限和弱系统-水库耦合极限,我们发现,当耗散大于现场相互作用强度时,参数不稳定性被抑制,出现稳定的定态。我们的研究结果表明,磁驱动系统可以发射能量,这是从外部驱动吸收,水库,使他们可以避免加热。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dissipative electrically driven fluids
本文研究电驱动流体的稳态熵产生流,揭示耗散下能量与动量弛豫的关系,并证明遵循昂萨格倒易关系时非相干电导率为零,不影响交直流电导率。
2024-09-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
General description for nonequilibrium steady states in periodically driven dissipative quantum systems
激光技术从科学和工程的角度发展和促进了光致非平衡物理。Floquet工程,即,通过时间周期驱动控制材料性质和功能,是光-物质相互作用的量子物理学的前沿,但限于理想的无耗散系统。对于扩展到各种材料的Floquet工程,理解在周期驱动和能量耗散的平衡中出现的量子态是至关重要的。在这里,我们得到了一般描述的非平衡稳态(NESS)的周期驱动耗散系统的重点是在高频驱动和时间无关的Lindblad型耗散与详细的平衡条件。我们的公式正确地描述了NESS的时间平均性、涨落性和对称性,并且可以在数值计算中有效地计算。我们的方法将在原子和分子、介观系统和凝聚态物质等广泛类别的耗散量子系统的Floquet工程中发挥基础性作用。
2020-07-04 cond-mat.stat-mech physics.optics quant-ph
Driven-dissipative Ising Model: An exact field-theoretical analysis
驱动-耗散多体系统由于其非平衡动力学、耗散和多体相互作用等特点,很难用解析方法进行分析。本文考虑了一个具有局域自发发射的驱动耗散无限程伊辛模型,它是在大失谐极限下由开的Dicke模型自然产生的.利用铃木-特罗特量子到经典映射的适应,我们开发了一个精确的场论分析和自旋模型的图形表示,可以从一个简单的散射图片理解。有了这个表示,我们能够分析临界行为,有限尺寸标度和有效温度附近的相应相变。我们的形式主义进一步允许详细研究的有序相,我们发现一个“加热”区域内的有效温度变为负值,从而表现出真正的非平衡行为。在相变中,我们发现两种不同的临界行为,过阻尼和欠阻尼临界动力学在一般和弱耗散临界点,分别。我们进一步表明,欠阻尼的临界行为是强大的对短程扰动,是不是一个人工制品的平均场性质的模型。为了处理这样的扰动,我们扩展我们的图形表示,包括耦合到自旋波由于短程相互作用。在这项工作中发展的场论方法和动力学应证明是有用的应用程序,一般的短程驱动耗散自旋系统。
2021-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph