Dynamics and Thermodynamics of the mean field d-HMF model out-of-equilibrium
我们研究了Atenas和Curilef提出的d-HMF模型，这是一个受偶极-偶极相互作用启发的具有长程相互作用的平均场模型。本论文的挑战之一是：在正则和微正则系综的d-HMF模型的分辨率和系统的分布函数的解析和数值描述。该模型已被研究在平衡和平衡。在平衡中，通过统计力学，例如计算正则系综中的配分函数和计算微正则系综中可达到的微态的数量，使用标准程序已经找到了每个粒子的内能和温度的解析解。结果表明，存在一个等价的合奏。此外，我们还发现了Boltzmann-Gibbs（BG）平衡分布，这与正则系综和微正则系综以及分子动力学模拟的分析结果相一致。然后我们利用分子动力学模拟对该体系中的准定态进行了描述。两种类型的QSS态被发现的平衡。对于它的描述，使用两种技术的组合;分子动力学的方法和与系统的运动方程相关联的弗拉索夫方程的固定解。从分子的角度描述了矩和取向的边缘分布，并用Vlasov方程的定态解进行了分析描述。本文所测试的稳态解对应于q指数型分布函数。特别是，它被发现，这些解决方案之一，精确地描述了边缘分布的时刻和取向的一个QSS状态发现与分子动力学。
2021-07-22 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Inhomogeneous Tsallis distributions in the HMF model
研究了HMF模型中Tsallis泛函在固定质量和能量下的最大化问题。我们给出了这个变分原理的一个热力学和动力学解释。这导致了天体物理学中称为恒星多面体的q分布。我们研究了空间均匀和空间非均匀平衡态之间的相变。我们证明了存在一个特殊的指数q_c=3，它起着分离正则系综中一级和二级相变的正则三临界点的作用，并标志着微正则系综中出现负比热区。我们把我们的结果应用到Antoni & Ruffo [Phys.Rev.E52，2361（1995）]所考虑的情况中，并表明在他们的热量曲线上显示的异常可以通过假设在这个区域中类星体是临界指数q_c=3的多面体而自然地解释。我们定性地证明了多变（Tsallis）分布的发生与紧凑的支持不完全放松和低效率的混合（非遍历性）。本文对HMF模型中的多变分布进行了详尽的研究，并首次对Antoni和Ruffo（1995）在数值上观察到的令人惊讶的结果做出了合理的解释。在我们的分析过程中，我们还报告了一个有趣的情况下，热量曲线呈现微正则第一和第二阶相变。
2010-01-13 cond-mat.stat-mech
Core-halo distribution in the Hamiltonian Mean-Field Model
我们研究了一个具有长程相互作用的范式系统：哈密顿平均场模型（HMF）。结果表明，在热力学极限下，该模型不会松弛到通常的平衡麦克斯韦-玻尔兹曼分布。相反，最终的定态有一个特殊的核心晕结构。在热力学极限下，HMF既不是遍历的，也不是混合的。然而，我们发现，利用哈密顿系统的动力学性质，它是可能的定量预测自旋分布和速度分布函数在最终的定态，没有任何可调参数。我们还表明，HMF经历了一个非平衡的一级相变之间的顺磁和铁磁状态。
2011-06-06 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
Relaxation dynamics of stochastic long-range interacting systems
长程相互作用系统，而放松到平衡，可能会陷入非平衡准定态（QSS）的时间与系统的大小代数发散。这些有趣的非玻尔兹曼态已经观察到确定性哈密顿演化的范式系统，哈密顿平均场（HMF）模型。我们在这里研究的鲁棒性QSS随机过程超出确定性动力学内的微正则系综。为此，我们推广的HMF模型，除了确定性的随机三粒子碰撞动力学。通过分析由此产生的玻尔兹曼方程的相空间密度，我们表明，在随机性的存在下，QSS只发生作为一个交叉现象，在有限的时间内确定的随机过程的强度。特别是，我们认为，平衡的弛豫时间不与系统的大小代数规模。我们提出了一个缩放形式的弛豫时间，这是在广泛的数值模拟的结果非常好的协议。更广泛的有效性，这些结果进行了测试不同的随机HMF模型，涉及微正则蒙特卡罗动态移动。
2010-08-26 cond-mat.stat-mech
Vlasov analysis of relaxation and meta-equilibrium
哈密顿平均场模型（HMF）是一种具有无限程相互作用的XY铁磁体，由于其具有长寿命的Meta平衡态，表现出一系列反常现象，如遍历性的破坏、反常扩散、老化和非麦克斯韦速度分布等，近年来得到了广泛的研究。最广泛研究的Meta平衡态的HMF从特殊的（完全磁化）的初始条件，发展到一个空间均匀的状态，具有明确的宏观特征，其寿命增加与系统的大小，最终达到平衡。这些Meta平衡态已被观察到的特定能量接近低于临界值0.75，对应于铁磁相变，并消失在一定的能量接近0.68。在热力学极限下，$μ$空间动力学由Vlasov方程控制。对于有限系统，这是对精确动力学的近似。然而，它提供了一个解释，例如，暴力的初始弛豫和消失的均匀状态在能量低于0.68。
2005-02-24 cond-mat.stat-mech
Out of Equilibrium Solutions in the $XY$-Hamiltonian Mean Field model
利用可积解耦摆系综建立了$XY$ -Hamilton平均场（$XY$ -HMF）模型的非平衡磁化解.使用这些解决方案，我们显示出一个平衡相变使用一个特定的减少磁化的解决方案。
2009-04-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Metastable states, anomalous distributions and correlations in the HMF model
本文研究了哈密顿平均场（HMF）模型中亚稳准定态（QSS）的微观动力学。HMF模型是一个由N个经典惯性自旋组成的具有无限程相互作用的哈密顿系统，具有二级相变。为了理解亚稳性的起源，它出现在一个能量区域低于临界点，我们考虑两个不同的类的平衡初始条件，都导致QSS，并分别初始磁化等于一（M1 IC）和等于零（M0 IC）。我们比较相应的$μ$ -空间，由此产生的速度pdf和相关性，并最终老化的微观动力学特征。在这两种情况下，模型都表现出非高斯的pdf，尽管只有当系统的初始磁化强度等于1时才存在异常相关性。在M0 IC的情况下，松弛到平衡几乎是指数的，而对于M1 IC，当发现相关性和老化时，衰减是幂律的，并且整体行为可以很好地由Tsallis q指数函数再现。这些结果有助于澄清的整体情况下，这是更复杂的比以前预期的，并强调在松弛过程中的动态的重要性。Tsallis提出的非广延统计力学形式主义似乎是有效的，在平衡阶段，当相关性和强的长期记忆效应出现。如果在$t\to \infty $限度之前执行$N\to \infty $限度，则该方案变得稳定。
2003-04-07 cond-mat.stat-mech nucl-th physics.plasm-ph
Out-of-equilibrium tricritical point in a system with long-range interactions
具有长程相互作用的系统表现出向准定态（QSS）的短时弛豫，准定态的寿命随系统尺寸的增大而增大。参考的哈密顿平均场（HMF）模型，我们在这里表明，最大熵的原则，基于林登-贝尔的开创性的想法“暴力松弛”，预测存在的平衡外的相变分离的松弛朝向均匀（零磁化）或非均匀（非零磁化）的QSS。当改变初始条件内的家庭“水袋”具有不同的初始磁化强度和能量，第一和第二阶相变线被发现合并在一个出-的-平衡三临界点。理论上预测了亚稳性，并在一阶相变线附近进行了数值检验。
2007-06-12 cond-mat.stat-mech
Unveiling the nature of out-of-equilibrium phase transitions in a system with long-range interactions
最近，人们对铁磁XY哈密顿平均场（HMF）的数值模拟中出现的非平衡准定态（QSS）产生了浓厚的兴趣，这些非平衡准定态的寿命随自由度的数量N而发散。已经报道了低能磁化的QSS和大能量意外的反铁磁类QSS之间的相变。在Vlasov N \rightarrow \infty限值中解决了该问题。有人认为，出现在弗拉索夫极限的时间渐近状态可以与简单的通用的时间渐近形式的力场。所提出的图片揭示了铁磁HMF的平衡外相变的性质：这是一个分叉点连接一个有效的可积弗拉索夫单粒子时间渐近动力学的部分遍历，这意味着一个残酷的开放的弗拉索夫单粒子相空间。插图是通过调查的时间渐近值的磁化强度在相变，假设一个足够快的时间渐近衰减的瞬态力场。
2011-03-01 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Non-equilibrium Entropy and Dynamics in a System with Long-Range Interactions
Levin等人的核心晕方法[物理学]代表\ { \bf 535}，1（2014）]的强烈松弛的远程相互作用系统的水袋初始条件的情况下，重新访问的哈密顿平均场模型。吉布斯熵最大化原理被认为是与约束的能量守恒和无限Casimir不变量的Vlasov方程。在核心晕分布函数的所有参数，然后完全确定，而不诉诸包络方程的轮廓的初始状态，这是在原来的方法所需要的。我们还表明，一个不同的分析是可能的核心晕分布相似，甚至更好的结果。这项工作也证明了一个参数共振引起的非平衡相变的HMF模型，一个纯粹的动力学性质，和系统的（非平衡）熵的不连续性之间的联系。
2016-01-09 cond-mat.stat-mech
Out of equilibrium phase transitions in mean field Hamiltonian dynamics
具有长程相互作用的系统表现出向准定态（QSS）的短时弛豫，准定态的寿命随系统尺寸的增大而增大。本文以哈密顿平均场（HMF）模型为参照，对林登-贝尔的"剧烈弛豫“理论进行了评述。后者的结果在一个最大熵计划的水袋初始配置文件，预测存在的平衡相变}分离均匀（零磁化）从非均匀（非零磁化）的QSS。分析了初始条件的两种不同参数表示，讨论了相图的特点。在这两种表示中，我们发现一个二阶和一阶线的相变合并在一个三临界点。特别注意的是支付的条件存在和稳定的均相。
2007-12-11 cond-mat.stat-mech
Phase transitions of quasistationary states in the Hamiltonian Mean Field model
研究了在外加磁场h作用下哈密顿平均场（HMF）模型的非平衡动力学。林登-贝尔的理论的暴力松弛的重新审视，并充分捕捉系统的动力学，所揭示的直接Vlasov为基础的数值模拟的极限消失场。这包括分离磁化和非磁化相的非平衡相变的存在。我们还监测的磁化，这使我们能够详细说明正确的序参量的选择时，挑战林登-贝尔的理论性能的波动。场h的存在消除了相变，因为它发生在平衡状态。此外，负磁化率区域的数值发现发生，与理论的预测。
2011-12-05 cond-mat.stat-mech
Statistical theory of quasi stationary states beyond the single water-bag case study
利用最大熵原理，得到了典范哈密顿平均场（HMF）模型非平衡准定态的解析解。到目前为止，该理论已被测试参考一个特定类别的初始条件，所谓的（单级）水囊型。在本文中向前迈出了一步，考虑任意数量的重叠水袋。该理论的基准直接微正则模拟的情况下，一个两级水囊。比较结果显示，结果非常一致。
2011-09-27 cond-mat.stat-mech
Violent relaxation in the Hamiltonian mean field model: II. Non-equilibrium phase diagrams
一个经典的长程相互作用的$N$ -粒子系统在与$N$一起增长的时间尺度上弛豫到热平衡;在极限$N\to \infty$中，这样的弛豫时间发散。然而，一个完全非碰撞的弛豫过程，被称为暴力松弛，发生在一个更短的时间尺度上独立的$N$，使系统走向非热准稳态。一个有限的系统最终会达到热平衡，而一个无限大的系统将永远处于准定态。对于小于弛豫时间的时间，系统的分布函数服从无碰撞玻尔兹曼方程，也称为弗拉索夫方程。弗拉索夫动力学在时间反演下是不变的，因此它不能“自然地”描述弛豫动力学。然而，随着时间的增长，动态影响相空间中越来越小的尺度，因此不依赖于小尺度细节的可观测量在短时间后表现为松弛。在此，我们提出了一个近似方案，能够描述暴力松弛的一维玩具模型，哈密顿平均场（HMF）。这里描述的方法推广了G. Giachetti和L. Casetti，J. Stat.机械：理论实验2019年，043201（2019），这是有限的“冷”初始条件，一般的初始条件，使我们能够预测非平衡相图，原来是在良好的协议与那些从弗拉索夫方程的数值积分获得。
2021-08-26 cond-mat.stat-mech
The Hamiltonian Mean Field model: anomalous or normal diffusion?
我们考虑的哈密顿平均场（HMF）模型的平衡动力学，特别是专注于单粒子扩散的属性。正如我们将在这里用分析方法证明的那样，如果在所谓的准定态中动量的自相关可以用q指数拟合，那么当q<2时，扩散应该是正态的，这与参考文献中提出的数值实验的解释不同。A. Pluchino，A. Rapisarda，Progress in Theoretical Physics Supplement 162，18（2006）; A. Pluchino，V. Latora，A. Rapisarda，Physica A 338，60（2004）; A. Rapisarda，A. Pluchino，Europhysics News 36，202（2005）.
2007-11-11 cond-mat.stat-mech
Dynamics and Thermodynamics of a model with long-range interactions
通过长程力相互作用的粒子/自旋的动力学和热力学相对于具有短程相互作用的系统显示出几个不寻常的特征。哈密顿平均场（HMF）模型，一个具有无限程相互作用的N个经典惯性自旋的哈密顿系统，代表了这类系统的一个典型例子。该模型的平衡性质可以在正则系综中解析导出：特别是该模型显示了从铁磁到顺磁相的二级相变。强烈的异常被观察到的过程中放松平衡的一个特定的类的平衡初始条件。事实上，数值模拟显示了准稳态（QSS）的存在，即亚稳态，如果在无限时间极限之前取热力学极限，则其变得稳定。QSS与Boltzmann-Gibbs平衡态有很大的不同：它们表现出负比热、消失的李雅普诺夫指数和弱混合、非高斯速度分布和反常扩散、缓慢衰减的关联和老化。这样的场景提供了强有力的暗示Tsallis广义热统计学的可能应用。最近的QSS被解释为自旋玻璃相的模型。这一联系表明了另一条有前途的研究路线，它不能替代前一条。
2004-10-08 cond-mat.stat-mech
Generalized maximum entropy approach to quasi-stationary states in long range systems
具有长程相互作用的系统表现出向准定态（QSS）的短时弛豫，准定态的寿命随系统尺寸的增大而增大。在范式哈密顿平均场模型（HMF）的平衡相变的预测和数值检测分离均匀（零磁化）和非均匀（非零磁化）的QSS。在前一种情况下，速度分布呈现（至少）两个大的、对称的凸块，这不能通过诉诸传统的林登-贝尔最大熵方法来自洽地解释。我们提出了一个广义的最大熵方案，占伪守恒的附加电荷，均匀动量的单粒子分布。这些后者被设置为渐近值，估计直接集成的基础弗拉索夫方程，这正式举行的热力学极限。在方法论上，我们在广义吉布斯系综的框架下操作，有时在统计量子力学中定义，其中包含无限数量的守恒电荷。理论和模拟之间的协议是令人满意的，高于和低于平衡过渡阈值。我们的新方法解决了QSS的一个先前无法访问的功能，在速度分布中的多个颠簸。
2015-07-18 cond-mat.stat-mech
Dynamical phase transitions in long-range Hamiltonian systems and Tsallis distributions with a time-dependent index
我们研究了长程相互作用系统的动态相变，使用哈密顿平均场（HMF）模型作为一个简单的例子。这些系统一般在向玻尔兹曼平衡弛豫之前经历到准稳态（QSS）的剧烈弛豫。在碰撞区域，非平衡单粒子分布函数（DF）是弗拉索夫方程的准定态解，由于有限的$N$效应而随时间缓慢演化。对于亚临界能量$7/12<U<3/4$，我们展示的情况下，DF是很好地拟合的Tsallis $q$ -分布与指数$q(t)$慢慢减少的时间从$q\simeq 3$（半椭圆）到$q=1$（玻尔兹曼）。当指数$q(t)$达到临界值$q_{crit}(U)$时，非磁化（均匀）相变得弗拉索夫不稳定，并触发动态相变，导致磁化（非均匀）状态。虽然Tsallis分布在我们的研究中发挥了重要作用，我们解释这种动力学相变只使用传统的统计力学。对于超临界能量，我们报告的第一次存在一个磁化的QSS具有很长的寿命。
2008-10-24 cond-mat.stat-mech
Clustering and ensembles inequivalence in the phi-4 and phi-6 mean-field Hamiltonian models
研究了一类全局耦合保守振子模型。两种不同的代数潜力被认为是显示在正则系综中的第二（$ϕ^{4}$）或第二和第一阶相变分离的三临界点（$ϕ^{6}$）。对$ϕ^{4}$模型的低温低能区的高团簇态的稳定性进行了解析和数值研究。此外，长寿命的平衡态出现接近二阶相变时，开始与“水袋”的初始条件，在类似的哈密顿平均场（HMF）模型中已经发现。微正则模拟的$ϕ^{6}$ -模型显示出较强的滞后效应和亚稳定性附近的一阶相变和一个狭窄的区域的负比热。
2003-04-08 cond-mat.stat-mech
Slow Relaxations and Non-Equilibrium Dynamics in Classical and Quantum Systems
这些讲座的目的，在物理学的Les Houches暑期学校给出“强相互作用的量子系统的平衡”，是提供一个介绍了几个重要的和有趣的方面的平衡动力学。近年来，对量子非平衡系统的研究得到了极大的发展。如果说15年前，硬凝聚态和经典统计物理仍然是两个相当独立的研究领域，那么现在对几种非平衡动力学的关注正在使它们越来越接近。我的讲座的目的是向学生介绍这一主题的丰富性，坚持共同的概念，并表明在考虑和学习平衡动力学作为一个整体的研究领域有很多收获。
2015-07-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics and dynamics of a 1-D gravitational system
本文描述了一个由宇宙学中大尺度结构形成问题导出的一维自引力系统。考虑到系统的时间很小，膨胀可以忽略不计，本文对该系统进行了理论分析。我们发现在$T_{c1}$从一个均匀的平衡在高温下的一个群集相（在系统的边界之一的密度峰）在低温下的二级相变。在较低的温度$T_{cn}$下，也存在一个无限系列的不稳定平衡，反映了引力相互作用的无标度性质和通常的金斯不稳定性。我们发现，对于类似的HMF（哈密顿平均场）模型，所有三个微正则，正则和巨正则系综同意彼此，以及与流体动力学方法相关的稳定性。另一方面，由Vlasov方程控制的无碰撞动力学产生相同的结果，除了在低$T$时，与两个密度峰（每个边界处一个）相关联的平衡变得稳定。
2006-09-27 astro-ph cond-mat.stat-mech
Can the Ising critical behavior survive in non-equilibrium synchronous cellular automata?
研究了二维同步更新概率元胞自动机（PCA）系统中类Ising相变的普适类，其时间演化规则为Glauber型或多数表决型，各向异性程度不同.虽然早期的工作表明，耦合的地图格子和PCA同步更新规则属于一个普遍性类不同的伊辛类，仔细计算显示，同步Glauber PCA应归类为伊辛类，无论各向异性的程度。多数表决PCA的系统大小考虑的屈服指数$ν$这是两个类之间，更接近伊辛值，轻微的依赖于各向异性。结果表明，伊辛临界行为是强大的各向异性和同步性，这些类型的非平衡PCA。现在已经没有任何已知的PCA属于非伊辛类。
2006-07-07 cond-mat.stat-mech
On the convergence of phase space distributions to microcanonical equilibrium: dynamical isometry and generalized coarse-graining
本研究探讨了经典相空间分布向微正则分布的收敛问题，证明了时间演化的等距性导致强收敛不发生，并提出一种无需单元划分的广义粗粒化方法，在强混合动力学下实现逐点弱收敛。
2024-08-23 cond-mat.stat-mech
The Spectral Cost of Detecting Nonequilibrium at Finite Temporal Resolution
Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）
本研究揭示了在有限时间分辨率下检测非平衡态的光谱代价，指出所需快照数量随指数增长，且无自适应方法能超越此速率。
2026-09-30 cond-mat.stat-mech
Overtaking while approaching equilibrium
一个最初远离平衡的系统比一个最初接近平衡的系统需要更多的时间来达到平衡。古老的令人困惑的观察（也称为Mpemba效应），即当一个热水样品和另一个冷水样品放在冰箱中平衡时，热水有时会在冷却时超过，最近已经强调。在广泛研究的巨磁电阻锰氧化物中，在磁场（H）中冷却通常导致转变的平衡相和动力学停滞的非平衡相的不均匀混合物，该非平衡相在固定的H和温度（T）下缓慢地向平衡弛豫。在这里，我们表明，在相同的H和T的磁化衰减率是较大的状态，最初远离平衡，它继续放松更快，即使在这些已经成为平等的。我们的结果应该有助于提出一个解释，Mpemba效应，不归因于任何文物。
2010-11-16 cond-mat.stat-mech physics.gen-ph physics.pop-ph
Strong ergodicity breaking in dynamical mean-field equations for mixed p-spin glasses
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）
本文提出了一种新的求解动态平均场方程的方法，用于证明混合p-spin玻璃模型中强非平衡性破坏的存在。
2025-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Meson Mass Sets Onset Time of Anomalous Dynamical Quantum Phase Transitions
本文在两个典型模型中揭示异常动力学量子相变的起始时间通过幂律与禁闭相中的介子质量直接相关，并表明越接近平衡量子临界点该关系越显著，从而建立了介子与异常DQPTs的直接联系。
2024-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tunable Mpemba Effect in a Prethermal Many-Body Spin Network
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
研究在金刚石中扩展无序的$^{13}$C核自旋网络的迈彭巴效应，通过场循环和弗洛凯驱动控制，观察到可重复的交叉并调交叉时间，半经典模拟揭示机制，证明反常弛豫，确定控制弛豫的资源。
2026-07-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
