Dissipation and Entropy Production in Deterministic Heat Conduction of Quasi-one-dimensional Systems
我们探讨了一个确定性的微观恒温器水库接触机制的后果。在二维系统的两端具有不同的温度库时，会产生热流，系统具有反常的热导率。导出了局部热流矢量的微观形式，并计算了动力学和势的贡献。总热流矢量满足连续性方程。这个非平衡稳态的属性作为系统的大小和温度梯度的函数进行了研究，确定局部流体性质的关键标度关系，并分离体积和边界效应。从局部平衡分布计算的局部熵密度被证明是一个非常好的近似直接从速度分布计算的熵密度，即使是远离平衡的系统。耗散和动力学熵产生和通量进行了定量比较，并在BGY近似范围内讨论了不同的机制。对于相同的温度水库附近的水库壁的熵产生示出成比例的局部相空间收缩计算从切空间动力学。然而，对于不相等的温度，局部熵产生和局部相空间收缩之间的联系是比较复杂的。
2013-05-14 cond-mat.stat-mech
On energy exchange rate and entropy production operators in quantum fluctuation-dissipation relations
对于具有外部时变哈密顿量的量子系统，在严格的统计等式（广义涨落耗散关系）的框架下，在Jordan对称化的时间算符序规则下，给出了系统能量变化率（单位时间功）和熵产生观测量的算符定义，并讨论了它们的性质.
2013-05-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Achievability of thermodynamic uncertainty relations
热力学的不确定性关系提供了一个普遍的熵耗散率和波动之间的权衡输运电流。该关系主要用于通过实验测量电流波动来估计最小熵耗散率。在这里，我们认为联合电流，并表明，这种不确定性关系不能同时实现任何两个电流，这导致潜在的低估的最小熵耗散率。
2019-11-21 cond-mat.stat-mech
Entropy production for velocity-dependent macroscopic forces: the problem of dissipation without fluctuations
在宏观系统中，速度相关的唯象力$F(v)$用于模拟摩擦、反馈装置或自推进。这种力通常包括耗散分量，其隐藏了在环境温度$T$下与恒温器的快速能量交换，由微观哈密顿量$H$控制。映射$(H,T) \to F(v)$ --即使对于许多目的都有效--可能会导致随机热力学的应用，其中推导出$incomplete$波动熵产生（FEP）。最近的宏观实验提供了一个启发性的例子，其中耗散主要是由固体对固体摩擦，通常通过确定性库仑力$F(v)$建模。通过适应微观普朗特-汤姆林森模型的摩擦，我们展示了FEP是如何占主导地位的释放到$T$ -恒温器，忽略了宏观库仑模型的热量。这个问题困扰着文献中的几项研究，不能通过用不同的辅助动力学来衡量时间反演的轨迹来解决：它只能通过对耗散下的恒温器进行更精确的随机建模来解决。
2015-09-10 cond-mat.stat-mech
Dissipation, interaction and relative entropy
许多热力学关系涉及不等式，如果一个过程不涉及耗散，则是相等的。在这篇文章中，我们提供了等式，其中耗散贡献被证明涉及相对熵（a.k.a. Kullback-Leibler分歧）。所考虑的过程是经典力学和量子力学中的一般时间演化，初始状态有时是热的，有时是部分热的。作为应用，相对熵与输运系数有关。
2013-09-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-dissipation relation and the Edwards entropy for a glassy granular compaction model
本文分析研究了一个一维的玻璃态压缩模型。相关函数和响应函数都是在不断变化的密度和低敲击强度极限下精确计算的，其中密度以$1/\ln t$方式松弛。响应和关联函数原来是通过一个非平衡概括的波动耗散定理连接。在平均密度的初始响应增加的敲击强度被证明是负面的，而在较长的时间尺度上，它被证明是积极的。在短时间尺度上的波动耗散定理支配相关性和响应之间的关系，我们表明，这样的关系也存在缓慢的自由度，虽然有不同的温度。利用Edwards等人提出的统计理论对模型进行了进一步的研究，并在大系统极限下计算了Edwards熵。这种方法所描述的波动结果与通过动力学考虑计算的波动相匹配。我们相信这是第一次在非平均场模型中分析证实这些想法。
2005-08-04 cond-mat.stat-mech
Estimating dissipation from single stationary trajectories
在这封信中，我们表明，一个平稳的时间序列的时间反演的不对称性提供了有关产生该系列的物理机制的熵产生的信息，即使人们忽略了该机制的任何细节。我们开发估计的熵产生，可以检测非平衡过程，即使在时间序列中没有可测量的流量。
2010-09-20 cond-mat.stat-mech
A First and Second Law for Nonequilibrium Thermodynamics: Maximum Entropy Derivation of the Fluctuation-Dissipation Theorem and Entropy Production Functionals
非平衡系统的理论是从最大熵方法中推导出来的，这种方法在精神上类似于吉布斯给出的平衡理论。要求汉密尔顿的原则，固定的行动，以满足平均在一个轨迹，我们增加了限制的转移概率分布，导致Onsager-Machlup形式的路径概率。来自能量和动量守恒定律的附加约束然后将热交换和外部驱动力引入系统中，拉格朗日乘子与外部系统的温度和压力相关。其结果是一个完全依赖于时间的，非本地的描述非平衡合奏。然后，对能量交换和中央系统的信息熵的变化的详细计算提供了对熵产生的描述，该熵产生不依赖于稳态的规定或存在，也不依赖于中央系统的可测量变量的任何定义。这些结果连接到文献显示的路径重新加权的方法，创建任意波动定理，并通过提供一个简单的推导Jarzynski关系参考的稳态。此外，我们确定的路径自由能和熵（口径）泛函产生的第一定律的非平衡热力学相关的驱动力的变化，在路径平均值的变化。类似于吉布斯关系，路径平均值的变化产生波动耗散定理。热力学熵产生也可以用口径泛函来表示，从而简单地证明了克劳修斯陈述的微观形式。我们发现，最大熵路线提供了一个明确的推导路径自由能泛函，路径积分，朗之万，布朗，和福克-普朗克声明的非平衡过程。
2011-05-27 cond-mat.stat-mech
Essential equivalence of the GENERIC and Steepest Entropy Ascent models of dissipation for non-equilibrium thermodynamics
本文用微分几何的数学语言对非平衡态热力学的最陡熵上升动力学模型（Steepest-Entropy-Ascent，SEA）进行了重新表述，并与GENERIC模型的原始表述进行了比较，讨论了两种方法的主要技术差异。在这两种动力学模型中，耗散的描述都是“熵梯度”型的。SEA只关注时间演化的不可逆分量，选择亚黎曼度规张量作为耗散结构，并使用局部熵密度场作为势。GENERIC强调时间演化的可逆和不可逆分量之间的耦合，选择两种相容的退化结构（Poisson和退化co-Riemann），并使用全局能量和熵泛函作为势。作为一个例子，我们重写已知的通用制定的玻尔兹曼方程的平方根的分布函数的SEA制定。然后，我们提供了一个正式的证明，在更一般的框架，每当所有退化的GENERIC框架有关的守恒律，SEA和GENERIC模型的不可逆的动态组件基本上是可互换的，当然，他们假设相同的运动学。作为讨论的一部分，我们注意到，配备耗散结构的通用与莱布尼茨身份使它自动SEA度量叶。
2015-04-13 cond-mat.stat-mech
Negative fluctuation-dissipation ratios in the backgammon model
我们分析了双陆棋模型中的涨落耗散关系：由于熵垒的存在，该系统在零温度下显示玻璃态行为。我们研究了模型中不同观测量的局部和全局涨落关系。对于全局扰动的情况下，我们发现一个独特的负波动耗散比，是独立的观察和发散线性的等待时间。这一结果表明，一个负的有效温度可以观察到在玻璃系统，即使在没有热激活过程。
2009-04-16 cond-mat.stat-mech
Effective temperature from fluctuation-dissipation theorem in systems with bipartite eigenmode entanglement
在热平衡中，波动耗散定理以模型和可观测的独立方式将线性响应和关联函数联系起来。在平衡状态下，如果平衡温度被一个可观测的频率相关参数（有效温度）所取代，这些关系仍然成立。当系统达到长时间的热状态时，所有这些有效温度应该是相等的和恒定的。按照这种方法，我们研究了长时间制度后，量子淬火在系统中的二分纠缠，其中的渐近值的观察是兼容的吉布斯系综中获得的。我们观察到，当初始纠缠是大的，并为一个大范围的（中间）频率，有效的温度对应的分析本地和非本地运营商接近一个近似的恒定值等于温度，管理相关性的衰减。尽管如此，剩余频率对有效温度的依赖性，以及观测值之间的差异，仍然排除了严格的热化。
2014-10-03 cond-mat.stat-mech
Effects of active fluctuations on energetics of a colloidal particle: superdiffusion, dissipation and entropy production
我们考虑一个胶体粒子浸泡在一个活性浴，并推导出一个Smoluchowski方程，支配胶体粒子的动力学。我们称之为主动Smoluchowski方程。我们的分析的基础上，这个积极的Smoluchowski方程显示了短时间的超扩散行为，强烈依赖于活动。我们的模型还预测了一个非单调的依赖平均能量耗散对时间，活动引起的动态签名。通过引入一个与频率相关的有效温度，我们表明，熵产生的平均速率是与时间相关的不同于热系统。这些异常的主要原因是没有任何波动耗散定理的有源噪声。我们还评论如何微观细节的活动可以扭转的趋势，平均能量耗散和平均熵产生率。
2019-05-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy production, energy dissipation and violation of Onsager relations in the steady glassy state
在玻璃态系统中，不同的自由度具有分离良好的特征时间，并由不同的温度描述。定态本质上是非平衡的。构造了一个广义统计热力学，提出了一个普适的变分原理.熵的产生和能量耗散以恒定的速率发生，它们之间存在一种普遍的关系，在特征时间的小比例下对主导阶有效。能量耗散（与熵产生不同）与慢度的涨落密切相关。由于一个有限的时间比的校正。昂萨格关系的背景下，传热也被认为是。它们总是在玻璃态破碎，除了接近平衡。
1999-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Geometric Dissipation Constraints in Stochastic Reaction Dynamics: A Variational Observable for Hidden Kinetic Structure in Energy Landscapes
提出一个几何框架，通过变分泛函推导出局部耗散-几何耦合可观测量，用于表征随机反应动力学中隐藏的动力学约束，并通过数值实验证明其能区分传统自由能分析无法区分的反应通道。
2026-06-08 cond-mat.stat-mech
Relative entropy, interaction energy and the nature of dissipation
许多热力学关系涉及不等式，如果一个过程不涉及耗散，则是相等的。在这篇文章中，我们提供了等式，其中耗散贡献被证明涉及相对熵（a.k.a. Kullback-Leibler分歧）。所考虑的过程都是经典力学和量子力学中的一般时间演化，初始状态有时是热的，有时是部分热的。通过计算一个输运系数，我们证明了--至少在这种情况下--该系数的耗散源是相对熵。
2014-01-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Oscillatory-nonnormal decomposition of dissipation in Ornstein-Uhlenbeck processes
The University of Tokyo（东京大学）；Pompeu Fabra University（庞培法布拉大学）
将Ornstein-Uhlenbeck过程的稳态熵产生率分解为振荡贡献和非正规贡献，分别对应耗散-相干权衡和耗散-加速弛豫权衡，并发现振荡权衡比其他系统严格两倍。
2026-07-02 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic entropic uncertainty relation
本研究建立了热力学熵与香农熵之间的不确定关系，揭示了决策准确性与熵产之间的权衡
2025-10-09 cond-mat.stat-mech
Observable-dependence of fluctuation-dissipation relations and effective temperatures
本文研究了Bouchaud陷阱模型玻璃相内涨落耗散定理的非平衡态。我们将模型中的任意可观测m，并获得其相关性和响应函数的封闭形式。一个有限的非平衡FDT图（相关器与响应）接近在很长一段时间的大多数选择的m，能量-温度FDT一个显着的例外。然而，与标准平均场模型相反，图的形状依赖于可观察到的非平凡的，其斜率连续变化，即使有一个单一的弛豫时间随年龄的缩放。因此，非平衡FDT图不能用于定义该模型中有意义的有效温度T_eff。的FDT衍生的T_eff的更广泛的适用性的后果进行了讨论。
2001-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Structures of nonequilibrium fluctuations: dissipation and activity
我们讨论了非平衡统计力学的两个重要领域：涨落耗散关系和动力学涨落。在平衡系统中，涨落耗散定理给出了观测量对扰动的响应与未扰动系统中的关联函数之间的简单关系。我们在这里的贡献是一个调查的形式的系统的响应函数的平衡。此外，我们使用大偏差理论来研究系统的动力学波动的平衡。在动力学涨落理论中，我们考虑两种可观测量：占位（描述系统在每种组态中所花费的时间）和电流（描述系统组态的变化）。我们解释了如何计算大偏差的速率函数，以及控制它们的形式的物理量是什么。
2010-11-18 cond-mat.stat-mech
Reply to Comment on "Fluctuation-dissipation relations in the non-equilibrium critical dynamics of Ising models"
我们最近已经证明，在临界状态下的非平衡自旋系统中，当t >> tw >> 1时，涨落耗散比X（t，tw）的极限$\Xin$可以用诸如磁化或能量之类的可观测量来测量[Phys.Rev.1]。E { \bf 68}，016116（2003）]。Pleimling认为，在评论[cond-mat/0309652]对我们的论文，这样的观测相关性和响应函数是由一个时间量只依赖于t为主，因此不适合于一个确定的$\Xin$。使用标准的标度形式的相关性和响应函数，所使用的Pleimling，我们表明，我们的数据确实有一个真正的两个时间的依赖性，并允许X（t，tw）和$\Xin$进行测量，使Pleimling的批评很容易反驳。我们还比较与预测重整化群计算，这是一致的，我们的数值观测的波动耗散图的磁化强度是非常接近一条直线。关键的一点仍然是，相干观测量使$\Xin$的测量比传统上使用的非相干观测量更容易，在更大的范围内产生斜率接近$\Xin$的波动耗散图。
2003-10-23 cond-mat.stat-mech
Quantum Fokker-Planck-Kramers equation and entropy production
我们使用一个正则量子化过程来建立一个量子Fokker-Planck-Kramers方程，该方程解释了热环境中的量子耗散。选择耗散项以确保热力学平衡由吉布斯状态描述。给出了一个量子熵产生的表达式，该表达式恰当地描述了处于非平衡定态的量子系统。给出了与热浴接触的量子谐振子的含时解。我们还得到了两个耦合谐振子系统在不同温度下与水库接触的定态解，从中我们得到了熵产生和量子热导。
2016-07-08 cond-mat.stat-mech
Comment on Ben-Amotz and Honig, "Average entropy dissipation in irreversible mesoscopic processes," Phys. Rev. Lett. 96, 020602 (2006)
我们指出，大多数的经典热力学结果的文件中已经知道在文献中，见Kestin和伍兹，相当一段时间，并不是新的，相反，作者暗示。正如Kestin所指出的，这些结果只适用于准静态不可逆过程，而不适用于本文所建议的任意不可逆过程。因此，对Jarzynski方法的应用是有限的。
2017-11-08 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Equivalence of driven and ageing fluctuation-dissipation relations in the trap model
我们研究的非平衡版本的波动耗散（FD）的关系在玻璃相的陷阱模型，驱动到一个非平衡的稳态由外部的“剪切”。这扩展了我们最近在同一模型中对老化FD关系的研究，在该模型中，我们发现了与系统平均能量不相关的“中性”可观测量的限制性、可观测的独立FD关系。在这项工作中，对于这样的中性可观测量，我们发现FD关系的一个固定的弱驱动系统是相同的，在小的修正，作为一个无限年龄的系统。我们分析的鲁棒性，这种对应关系的非中立性的观察，并在驱动机制的变化。
2002-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Improved bound on entropy production in a quantum annealer
对于一个服从涨落定理的多变量概率密度函数所描述的系统，平均耗散的下界是由边缘分布的不对称程度（即边缘和它的镜像之间的相对熵）决定的。我们正式证明了这样的下限比最近报道的以边缘精度表示的界限更紧（即，热力学不确定性关系）并且是饱和的。我们举例说明的结果，我们应用它来实现最准确的实验估计与量子退火的耗散。
2021-07-14 cond-mat.stat-mech
Observable Dependent Quasi-Equilibrium in Slow Dynamics
我们提出的例子表明，在短时间差的准平衡波动耗散行为是不是一个缓慢的非平衡动态系统的一般特征。我们详细分析了与Glauber-Ising自旋链中可观察到的缺陷对相关的非平衡涨落耗散比X（t，tw）。事实证明，$X \neq 1$在整个短时间范围内，特别是对于$tw \to \infty$，X（tw，tw）= 3/4。分析扩展到观察检测缺陷在一个有限的距离彼此，在那里类似的违反准平衡behaviors. We讨论我们的结果的上下文中的亚稳态，这表明，违反短时间准平衡行为可能发生在一般玻璃系统适当选择的观察。
2005-04-18 cond-mat.stat-mech
Dissipation rates from experimental uncertainty
本文通过重新参数化热力学速度极限，建立了可测量涨落与耗散率的定量联系，从而无需微观模型即可从实验数据推断热和熵产生率，并在布朗粒子和微管活性凝胶中得到验证。
2024-12-18 cond-mat.stat-mech
Violation of the second fluctuation-dissipation relation and entropy production in nonequilibrium medium
研究了一类满足局部细致平衡的非平衡介质的朗之万动力学方程。对于浸入介质中的探针的有效动力学，我们推导出一个不等式，该不等式限制了第二波动耗散关系（FDR）的违反。我们还讨论了有效动力学的有效性。特别是，我们表明，从非平衡线性响应理论得到的有效动力学是一致的，从奇异摄动方法。作为这些结果的一个例子，我们提出了一个简单的非平衡介质模型，其中的粒子受到开关随机电位。对于这个模型，我们表明，第二个FDR是恢复在快速切换限制，虽然粒子是平衡。
2022-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantifying dissipation using fluctuating currents
耦合到多个热力学水库的系统可以表现出非平衡动力学，打破细致平衡产生电流。为了给这些水流提供动力，水库的熵增加了。熵的产生率，或耗散率，是非平衡过程统计不可逆性的量度。通过在几个生物系统中测量这种不可逆性，最近的实验已经发现某些系统并不处于平衡状态。在这里，我们讨论了三种策略，以取代二元分类（平衡与非平衡）的熵产生率的量化。为了说明这一点，我们生成了一个易于分析的珠弹簧模型的演变的时间序列数据。概率流可以被推断并用于间接量化熵产生率，但这种方法需要在高维系统中禁止大量的数据。这种维数灾难可以通过使用热力学不确定性关系来限制熵产生率来部分减轻，所述熵产生率使用概率流中的统计波动。
2019-04-12 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Entropy production of nano systems with timescale separation
生物分子马达和机器中的能量流动对其功能至关重要。然而，实验观测往往局限于参与能量传输和耗散的一小部分变量。在这里，我们表明，通过一个可解的朗之万模型，看似隐藏的熵产生是可测量的，通过违反频谱的波动响应关系的一个缓慢的可观察。对于一般的时间尺度分离的马尔可夫系统，我们证明了违反谱在中频区域表现出一个特征平台。尽管它的高度消失，平台可以解释能量耗散在一个广泛的时间尺度。我们的研究结果表明，在不直接观察快速变量的情况下，探测纳米系统中的隐熵产生的一般可能性。
2016-07-11 cond-mat.stat-mech
Stochastic foundations of undulatory transport phenomena: Generalized Poisson-Kac processes - Part II Irreversibility, Norms and Entropies
在第二部分中，我们分析了广义Poisson-Kac（GPK）过程的耗散性质，考虑了合适的$L^2$ -范数的衰减和熵函数的定义。在这两种情况下，一致的能量耗散和熵函数依赖于整个系统的原始统计变量，部分概率密度函数$\{ p_α({\bf x},t) \}_{α=1}^N$，而相应的能量耗散和熵函数的基础上的整体概率密度$p({\bf x},t)$不满足单调性要求作为时间的函数。混沌平流（标准映射耦合到随机GPK过程）的例子说明了这一现象。一些补充的物理问题也得到了解决：遍历性破缺的吸引势的存在下，并使用GPK扰动来安抚随机场方程。
2016-09-24 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-Dissipation theorems and entropy production in relaxational systems
我们表明，随机动力系统的平衡的波动耗散等式的违反是有界的熵产生的函数。这一结果适用于比“接近平衡”更广泛的情况，包括扩散以及玻璃和其他远离平衡的宏观系统。对于老化系统，这限制了年龄-频率制度，其中，在H函数的衰减速率方面，磁化率满足FDT，这是一个与放置在与系统接触的温度计的读数密切相关的问题。
1997-07-22 chao-dyn cond-mat.stat-mech hep-th
Non-adiabatic entropy production for non-Markov dynamics
本文推广了[M. Esposito和C. Van den Broeck，Phys. Rev. Lett. 104 090601，（2010）]，到任意非马尔可夫遍历动力学。我们还介绍了一个概念的稳定性特征的非马尔可夫。对于稳定的非马尔可夫系统，非绝热熵产生满足积分涨落定理，导致非平衡稳态之间的过渡热力学第二定律。这个量也可以写成广义通量和广义力的乘积之和，因此适用于热力学。另一方面，广义涨落耗散关系也成立，说明它满足的条件是遍历性和稳定性，而不是马尔可夫性。我们表明，尽管是反直观的，在这项工作中引入的稳定性准则可能会违反非马尔可夫系统，即使他们是遍历，导致违反波动定理和广义波动耗散关系。稳定性则是上述性质成立的必要条件，并解释了为什么广义波动耗散关系在非马尔可夫系统表现出非平衡稳态的研究中仍然难以捉摸。
2012-09-06 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of active matter: Tracking dissipation across scales
本文从含显式溶质的催化粒子微观模型出发，利用随机热力学跨尺度推导相互作用活性粒子的熵产生率，并给出活性布朗粒子与流体动力学层面的严格耗散表达式。
2024-01-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comments on paper by B.Lesche (Phys. Rev. E {\bf 70}, 017102 (2004)) "Renyi entropies and observables"
结果表明，Lesche关于Renyi熵不稳定性的结论同样适用于Tsallis熵.此外，它们对两个熵都是不合理的。
2005-04-05 cond-mat.stat-mech
Free-Energy Differences from Nonequilibrium Fluctuations in High Dissipation
University of Gothenburg（哥德堡大学）；Science for Life Lab（生命科学与技术实验室）
本文提出名为EquiNET的方法，通过重复测量轨迹涨落确定熵产生或其下界，进而估计自由能差，在高耗散区域等传统方法失效的场景仍能给出准确结果。
2026-08-25 cond-mat.stat-mech
Determination of the full statistics of quantum observables using the maximum entropy method
描述非平衡态多粒子量子系统的数值方法，如运动方程方法，通常不能计算观测量的全部统计量，而只能计算其矩，如均值、方差和高阶矩。在这里，我们采用最大熵的方法来数值构造无偏统计量的基础上的知识的时刻。我们验证了所提出的方法的可行性，通过数值模拟的一个简单的生-死模型的量子点微腔激光器，其中全光子和载流子的统计数据可用于比较。我们表明，不仅构造的统计，而且计算的熵和拉格朗日乘子，这出现在这里作为副产品，提供了有价值的洞察所考虑的系统的物理。例如，熵揭示了与常识相反，微腔激光器在阈值以上的光子统计更好地由高斯分布而不是泊松分布来描述。我们的方法是通用的，可以应用到物理学和相关领域中出现的许多其他系统。
2018-09-17 cond-mat.stat-mech
Nambu Nonequilibrium Thermodynamics and the Lyapunov Structure of Open Systems
Ibaraki University（茨城大学）
通过开放活塞模型，提出由耗散势$S_{NB}$生成的梯度流描述不可逆弛豫，证明$S_{NB}$单调递增并充当Lyapunov函数，从而解决开放系统中热力学熵非单调的问题。
2026-10-14 cond-mat.stat-mech
Dissipation-assisted operator evolution method for capturing hydrodynamic transport
介绍了耗散辅助算符演化（DAOE）方法，用于计算高温下强相互作用晶格系统的输运性质。DAOE基于海森堡图像中的可观测量的演化，并应用人工耗散来减少非局部算子的权重。我们表示的观察矩阵产品运营商，并表明，耗散导致运营商纠缠的衰减，使我们能够捕捉到很长一段时间的动态。我们测试这个方案通过计算自旋和能量扩散常数在各种物理模型。通过逐渐减弱耗散，我们能够一致地将我们的结果外推到零耗散的情况，从而以高精度估计物理扩散常数。
2020-04-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On the Dynamic Statistical Information Theory
本文将Shannon的静态统计信息理论推广到动态过程，建立了动态统计信息理论。导出了动态信息密度和动态信息熵密度的非线性演化方程。给出了漂移信息流和扩散信息流的表达式，以及信息熵产生率和信息耗散率的计算公式。在同一个动力系统中，信息耗散率等于信息熵产生率。信息扩散和信息耗散是同时发生的。得到了反映传输过程中动态耗散特性的动态互信息和动态信道容量。这些推导和结果都是从动态信息和动态信息熵的演化方程出发，在不增加任何额外假设的情况下得到的，是统一的、严格的。两个实际的动态主题进行了讨论。
2005-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Attaining entropy production and dissipation maps from Brownian movies via neural networks
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
量化熵产生（EP）对于理解介观尺度上的随机系统（如生物体或生物组装体）至关重要。然而，在不跟踪相关变量的情况下，从实验记录的时间序列图像数据中找出EP发生的位置和程度是具有挑战性的。在这里，我们应用卷积神经网络（CNN）（一种强大的图像处理工具），通过仅从电影中计算的无监督学习算法开发了EP的估计方法。结合CNN最后一层的注意力图，我们的方法不仅可以量化随机EP，而且可以产生EP的时空模式（耗散图）。我们表明，我们的方法准确地测量EP，并在两个非平衡系统，珠弹簧模型和弹性细丝网络创建一个耗散图。我们进一步确认高性能，即使有噪音，低空间分辨率的数据，和部分观察到的情况。我们的方法将提供一个实用的方法来获得耗散映射，并最终有助于揭示复杂系统的非平衡性质。
2021-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cs.LG
Fluctuation-dissipation relations in the non-equilibrium critical dynamics of Ising models
本文研究了d=1和d=2维空间中伊辛模型非平衡临界动力学中两次、多自旋、关联和响应函数之间的关系。在这些非平衡的情况下，波动耗散定理（FDT）不满足。我们发现FDT的“违规”定性类似于在各种玻璃材料中报道的，但定量依赖于所选择的观察，相反，在无限范围的玻璃模型中获得的结果。然而，所有的FDT违规可以理解的贡献，分别考虑大波矢量，这是在准平衡和服从FDT，和小波矢量，广义FDT持有一个非平凡的极限波动耗散比X。在d=1时，我们得到X = 1/2的自旋观测值，测量畴的方向，而X = 0的观测值是敏感的畴壁运动。d=2的数值模拟揭示了所有观测量的唯一X = 0.34。详细讨论了X的测量协议。我们的研究结果表明，一个有效的温度Teff = T / X的大尺度的定义是一般可能的非平衡临界动力学。
2003-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The Equivalence of Dissipation from Gibbs' Entropy Production with Phase-Volume Loss in Ergodic Heat-Conducting Oscillators
吉布斯的热力学熵是由相体积的对数给出的，相体积本身响应于热库的热传递。我们比较了相体积损失与传热熵产生所描述的热力学耗散。它们的等价性被记录为计算机模拟的各态历经谐振子的恒温温度梯度的响应。在模拟中，一个或两个恒温器变量控制动能或动能及其波动。所有的运动方程都是时间可逆的。我们考虑强和弱控制变量。在任何情况下，相空间体积的时间平均耗散损失都与传热产生的熵相一致。线性响应理论很好地再现了通过计算机模拟获得的小梯度结果。这里考虑的恒温器是遍历的，并提供简单的动力学模型，其中一些只有三个常微分方程，同时保持能够再现吉布斯的正则相空间分布，并与不可逆热力学精确一致。
2015-12-11 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.class-ph
Fluctuation-Dissipation Theorem in Nonequilibrium Steady States
在平衡状态下，涨落耗散定理（FDT）通过一个变量与另一个变量的关联函数来表达一个可观测量对一个小扰动的响应，该相关函数与关于\emph{energy}的扰动共轭。对于一个非平衡稳态（NESS），相应的FDT涉及的关联函数的变量是共轭相对于\emph{entropy}。通过分裂成一个系统和一个介质的熵产生，它表明，对于一个真正的平衡态的系统的FDT的NESS不同于其平衡形式的添加剂项涉及\emph{total}熵产生。FDT的一个相关的变体，不需要明确的知识的平稳状态是特别有用的耦合朗之万系统。\emph{a priori}令人惊讶的自由显然涉及不同形式的FDT在一个NESS澄清。
2009-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spin, bond and global fluctuation-dissipation relations in the non-equilibrium spherical ferromagnet
我们研究了球形铁磁体失超到其临界温度后的非平衡动力学。我们计算了自旋观测量的相关函数和响应函数，探测长度尺度远大于晶格间距，但小于系统尺寸，并发现渐近涨落耗散比（FDR）X^inf是相同的本地观测量。这与我们先前对d=1和d=2维的伊辛模型的结果是一致的。我们还检查债券的观测，本地和远程，给出相同的渐近FDR。在本文的第二部分中，分析扩展到全局可观测量，探测所有N个自旋之间的相关性。这里，需要考虑由球面约束引起的非高斯波动，并且我们开发了1/sqrt{N}的系统扩展来做到这一点。将其应用于全局键的可观测值，即能量，我们发现非高斯修正将其FDR改变为一个非平凡值，我们对所有维度d>2精确计算。最后，我们考虑从磁化的初始状态淬火。在这里，即使是全局自旋观测的FDR，即磁化强度，也是不平凡的。即使在d>4的情况下，它也不同于非磁化态，表明磁化临界粗化的动力学普适性类别的出现。对于较低的d的FDR是不合理的，甚至在4-d和d-2的第一顺序，后者在最近的结果相比，为n-向量模型。
2005-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
States with identical steady dissipation rate: Role of kinetic constants in enzyme catalysis
非平衡稳态的特征在于非零稳态耗散率。在适当条件下的化学反应系统可以产生这样的状态。我们在这里提出了一种方法，能够区分状态的稳定耗散率相同的值。这就需要研究在接近稳态的区域中熵产生率随实验上可观察到的反应速率的变化。作为一个完全可解的测试案例，我们选择了酶催化问题。还建立了总熵产生与酶效率的联系，提供了与该过程固有的不可逆性的理想联系。最后指出，在一个更一般的反应网络与数值演示的主要成果。
2014-03-03 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effective Action for Relativistic Hydrodynamics: Fluctuations, Dissipation, and Entropy Inflow
我们提出了一个详细的和自足的分析通用的Schwinger-Keldysh有效场论，描述宏观热波动的相对论场论，阐述了我们早期的建设arXiv：1511.07809。我们写了一个有效的行动，适当的流体动力戈德斯通模式和波动场，并讨论了对称性。波动耗散定理所施加的约束在我们的形式主义中是明显的。因此，该行动再现流体动力学本构关系符合当地第二定律在所有订单的衍生扩展，并捕获的八重分类的流体动力学运输的arXiv：1502.00636的基本要素。我们演示了如何恢复的流体动力学熵，并给出预测的非高斯流体动力学波动。我们构造的基本成分包括：（i）Schwinger-Keldysh的自由度加倍，（ii）与熵相关的涌现热规范对称性，它被封装在Wald的Noether流中，以及（iii）巴黎-Sourlas的BRST/拓扑超对称性，它将涨落耗散定理强加于人。总体的数学框架，我们的建设是由平衡的等变上同调的热平移，它捕获的基本约束所产生的Schwinger-Keldysh加倍，和热Kubo-Martin-Schwinger关系。所有这些功能方便地实现在一个协变超空间形式主义。另一个好处是，第二定律可以被理解为来自超空间格拉斯曼奇方向的熵流入。
2018-09-10 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Non-orthogonal eigenvectors, fluctuation-dissipation relations and entropy production
本文将平衡态统计力学的涨落-耗散定理（FDT）扩展到严格非正规跃迁概率矩阵的情况，通过Chalker-Mehlig型重叠矩阵引入非正交本征向量效应增强熵产生率，该机制对神经矩阵模型集体现象研究有影响且具通用性，并解析评估了相关模型的熵产生率。
2025-02-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Renyi Entropy Dynamics and Lindblad Spectrum for Open Quantum System
本文指出量子多体系统的Lindblad谱在强耗散区表现出分段结构和两种不同的能量标度。一个能量尺度确定不同段之间的分离，与耗散强度成比例，另一个能量尺度确定每个段的加宽，与耗散强度成反比。利用第二类Rényi熵动力学与Lindblad谱之间的关系，我们证明了这两个能量标度分别决定了第二类Rényi熵从一般初始态开始的短时动力学和长时动力学.这导致相反的行为，即，随着耗散强度的增加，短时间动态变得更快，长时间动态变得更慢。我们还将量子芝诺效应解释为仅占据零附近的Lindblad谱的特定初始状态，对于该初始状态，只有Lindblad谱的加宽能量标度重要，并且产生具有更强耗散的抑制动力学。我们用两个可以通过实验验证的具体模型来说明我们的理论。
2021-01-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Macroscopic Observables, Thermodynamic Completeness and the Differentiability of Entropy
我们提供了一个量子统计基础（a）一个完整的热力学变量集的表征和（b）这些变量的熵函数的可微性
2018-08-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Speed limit, dissipation bound and dissipation-time trade-off in thermal relaxation processes
该研究针对时不变跃迁速率的经典随机热弛豫过程，推导了演化时间的速度下界，提出非绝热熵产生的信息论界与新型耗散-时间权衡关系猜想并给出数值验证，部分情形下优于现有界。
2023-10-31 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Chaotic Fluctuation-Dissipation Theorem: Effective Brownian Motion in Closed Quantum Systems
本文以随机矩阵的形式解析地描述了不可积可积系统一般观测量在扰动后向平衡态的衰减。我们进一步得到了一个可观测量的时均涨落的解析形式，它是以衰变到平衡态的速率表示的。我们的结果表明，出现了一个波动耗散定理对应的经典布朗过程，具体地说，Ornstein-Uhlenbeck过程。我们的预测可以在量子模拟实验中得到验证，从而有助于弥合量子热化理论和实验研究之间的差距。我们测试我们的分析结果通过精确的数值实验中的自旋链。我们认为，我们的涨落耗散关系可以用来衡量一个孤立的量子系统的非平衡动力学的状态密度。
2019-05-28 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decomposing Thermodynamic Dissipation of Linear Langevin Systems via Oscillatory Modes and Its Application to Neural Dynamics
本研究提出线性朗之万系统熵产生率的振荡模式分解方法，可量化各模式及系统元素的持家熵产生贡献，应用于猴子ECoG数据揭示了清醒与麻醉状态下神经振荡的热力学差异。
2024-06-20 cond-mat.stat-mech q-bio.NC
Enstrophy dissipation in two-dimensional turbulence
对二维湍流问题的理解可以通过与热传导网络的类比来获得。它允许识别与拟能耗散相关的熵函数，并且该熵函数在正（平均）值周围波动。虽然相应的涡度拟能网络是高度非局域的，但涡度拟能流的方向遵循热力学第二定律。基本参数是作为波数$k$的函数的驱动$γ_k>0$的强度与耗散强度$νk^2$的比率$T_k = γ_k /(νk^2)$，其中$ν$是粘度。拟能流从$T_k$的较高值流向较低值，类似于热流从较高温度流向较低温度。因此，我们的拟能耗散的概率分析和热传导的类比补充和可视化的直接拟能级联的更传统的光谱参数。我们还显示了一个波动的对称性分布的总熵产生的直接和逆涡度拟能级联的概率。
2005-11-24 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
A dissipation bound for thermodynamic control
生物和工程系统通过将功能耦合到热和/或粒子沿着热或化学梯度的传递来操作。在理想化的\textit{deterministically}驱动系统中，热力学控制可以可逆地施加，没有熵产生，只要使协议的速率与系统的平衡时间相比慢。在这里，我们考虑\textit{fully realizable, entropically driven}系统的控制参数本身服从的规则是可逆的，并获得方向性的时间只通过耗散。我们表明，当这样一个系统的移动在一个有向的方式通过热力学空间，它必须产生的熵，平均大于其广义位移测量的Fisher信息度量。该距离测量是次扩展的，但是不能通过减慢协议的速率来使其变小。
2015-08-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
