Stochastic Thermodynamics and Hierarchy of Fluctuation Theorems with Multiple Reservoirs
我们重新制定随机热力学的Langevin系统的噪声实现与多个水库和研究结构的热力学第二热力学定律。当系统的一个自由度同时受到多个水库的影响时，也就是说，当噪声混合发生时，我们推导出一系列的波动定理。这些定理和相关的热力学第二热力学定律对朗之万系统的热力学提出了更严格的限制。我们将我们的研究结果应用于噪声混合环境中的随机机器，并证明我们的新边界在确定机器的潜在功能和性能方面起着至关重要的作用。
2018-07-31 cond-mat.stat-mech
Jarzynski Relation, Fluctuation Theorems, and Stochastic Thermodynamics for Non-Markovian Processes
我们证明了Jarzynski关系的一般随机过程，包括非马尔可夫系统的记忆。我们证明的唯一要求是存在一个定态，因此不包括非遍历系统。然后，我们展示了如何随机热力学的概念可以用来证明进一步精确的非平衡关系，如克鲁克斯关系和波动定理的熵产生非马尔可夫动力学。
2007-09-14 cond-mat.stat-mech
Arbitrary Time Thermodynamic Uncertainty Relation from Fluctuation Theorem
热力学测不准关系（TUR）为一类连续时间随机过程的电荷转移涨落精度提供了一个普适的熵界。然而，它的推广到一般非平衡动力学仍然是一个未解决的问题。在这封信中，我们显示TUR为一个任意的有限时间的交换波动定理适用于合奏的副本的原始系统，假设一个物理规律性条件的概率分布。作为一个非平凡的实际结果，我们得到了普遍的标度关系的平均值和方差的电荷转移在短时间制度。通过这种方式，我们可以加深对两个重要的严格关系之间的联系的理解，即，涨落定理和热力学不确定关系。
2022-04-18 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic theory of equilibrium fluctuations
经典热力学的假设基础已经扩展到包含平衡涨落。提出的热力学理论的主要附加元素是准平衡态的概念，非平衡熵的定义，熵表示中的基本状态方程，以及描述孤立系宏观参数概率分布的涨落假设。虽然这些元素引入了经典热力学中不存在的统计成分，但该理论的逻辑结构与统计力学不同，代表了热力学的扩展版本。基于这一理论，我们给出了计算具有任意数量涨落参数的系统中的广延参数、密集参数和密度的平衡涨落的一个规则过程。所提出的涨落形式可通过四个应用加以证明：（1）推导简单流体在三种不同系综中的涨落关系的完整集合，（2）在正则系综和微正则系综之间插值的有限贮库系统中的涨落，（3）在有限贮库系统中的涨落，（4）在有限贮库系统中的涨落，（5）在有限贮库系统中的涨落，（6）在有限贮库系统中的涨落，（7）在有限贮库系统中的涨落，（8）在有限贮库系统中的涨落，（9）在有限贮库系统中的涨落，（10）在有限贮库系统中的涨落，（10）在有限贮库系统中的涨落，（11）在有限贮库系统中的涨落，（11）在有限贮库系统中的涨落，（12）在有限贮库系统中的涨落，（13）在有限贮库系统中的涨落，（14）在有限贮库系统中的涨落，（15）在有限贮库系统中的涨落，（14）在有限（3）二元固溶体晶界过剩性质涨落关系的推导，（4）合金预熔晶界宽度分布的推导。最后两个应用程序提供了一个有效的波动为基础的方法来计算界面多余的属性和提取的分离潜力在预熔化晶界。…
2015-07-20 cond-mat.stat-mech
Structure Fluctuation Effects on Canonical-Nonlinear Thermodynamics
本研究扩展了正则非线性热力学的随机热力学处理，明确纳入平衡构型空间涨落的影响，发现涨落通过随机互信息和态密度协方差变化影响平均非线性差异的上界。
2025-08-05 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Thermodynamics of the First and Second Kind: Averages and Fluctuations
我们比较两种方法，非平衡热力学，两个发电机支架制定的时间演化方程的平均值和宏观波动理论，在稳态条件下的等温驱动扩散系统。这两种方法的波动耗散关系起着重要的作用，详细的比较。在这两种方法中引入的非平衡亥姆霍兹自由能不同的边界条件的结果。用投影算子方法导出的Fokker-Planck方程能较好地再现非平衡稳态中的长程涨落，为描述含时非平衡系统中宏观平均附近的物理涨落提供了最有希望的可能性.
2009-10-08 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of fluctuations in small systems interacting with the environment
在希尔的纳米热力学工作之后的几十年里，热力学框架的发展仍然在进行中，以持续地解释小系统由于与周围环境的相互作用而产生的波动。在这里，我们讨论如何，在一个小的系统中，与环境的相互作用能可以通过一个共轭对密集和广泛的变量，产生一个吉布斯热力学与额外的热力学自由度来描述。相关的热力学势有助于描述平衡条件和测量系统与环境相互作用的敏感性的材料性质。由此产生的广义系综，它描述了不可忽略的，小的系统波动，被证明是等价的。从平均热力学状态出发，可用性描述了系统与环境之间的距离，即从波动中提取的最大功，熵的适当定义将热力学扩展到一般的波动状态。从后一种状态，熵力产生，以恢复平均热力学状态。我们的框架统一和扩展了Hill的系综热力学和统计力学在强耦合下的最新进展，并在系统较大时简化为经典宏观热力学。一个小的理想气体系统的特定情况下进行了详细讨论，并在新的形式主义的光的一个单一的粒子浸入浴的例子被重新审视。
2019-09-19 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic constraints on fluctuation phenomena
可逆卡诺循环之间的关系，永动机的缺乏和存在一个非递减的，全球唯一的熵函数形成了许多教科书介绍热力学基础的出发点。然而，与统计力学相关的热涨落现象被认为限制了热力学第二定律的有效性。在这里，我们表明，波动现象可以纳入传统的介绍，扩展，而不是限制，域的有效性的现象学动机的第二定律。一致性条件导致对可能的热涨落谱的限制。在特殊情况下，这唯一地选择吉布斯正则分布，并且更一般地包含Tsallis分布。不需要假定任何特定的微观动力学模型。
2009-12-11 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic origin of universal fluctuations and two-power laws
本文讨论了具有受激自由度系统中响应函数的普适性。我们提出了一个统一的两个现有的现象，两个幂律衰减和偏离幂律由于非扩展性。通过在非线性约束条件下最大化熵，得到了一条通用曲线。同样的形式主义可以解释最近由布拉姆韦尔、霍尔兹沃思和平顿发现的普适涨落曲线。
2001-08-22 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Skewness Relation From Detailed Fluctuation Theorem
详细涨落定理（DFT）是关于熵产生统计中的不对称性的陈述。DFT的结果是热力学第二定律和热力学不确定性关系（TUR），分别转化为电流均值和方差的下限。然而，远离平衡，平均值和方差不足以表征熵产生的潜在分布。波动不一定是高斯的（也不对称），这意味着它的偏斜度可以是非零的。我们证明，DFT施加了一个负的紧下界的熵产生的偏度作为一个函数的平均值。作为应用，我们检查了由量子比特交换引擎介导的两个热库之间的热交换问题的边界。
2022-08-23 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorem with Information Exchange: Role of Correlations in Stochastic Thermodynamics
我们建立了非平衡系统与其他自由度（如观测器和反馈控制器）之间存在信息交换的涨落定理，其中信息交换量被添加到熵产生中。由此产生的广义第二定律设定了信息交换过程中能量耗散和能量消耗的基本限制。我们的结果不仅适用于反馈控制的过程，但也更广泛的信息交流类，并提供了一个统一的框架的非平衡热力学测量和反馈控制。
2012-10-10 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics and fluctuation theorems for non-linear systems
我们扩展随机热力学放松的两个假设，马尔可夫动力学必须是线性的，平衡分布必须是玻尔兹曼分布。我们表明，如果我们要求第二定律举行时，这些假设是放松的，那么它不能制定的香农熵。然而，热力学的一致性是挽救，如果我们重新制定的第二定律的广义熵;我们的第一个结果是一个方程的精确形式的非线性主方程的精确关联的广义熵，导致热力学的一致性。然后，我们建立在这一结果，以扩展通常的热力学量，是适当的，即使当这两个假设放松的概率水平的定义。最后，我们使用这些严格的定义，以获得扩展版本的克鲁克斯波动定理和Jarzynski等式适用时，这两个假设放宽。
2020-11-13 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic fluctuation relation for temperature and energy
本文的工作扩展了正则系综的热力学关系式$C=β^{2}< δ{E^{2}}>$。我们从一般情况下的热力学平衡之间的一个大的，但有限的系统的利益和一个广义恒温器，我们定义的过程中的文件。由此得到的恒等式$< δβδ{E}> =1+< δ{E^{2}}% > \partial ^{2}S(E) /\partial {E^{2}}$可以解释具有负热容$C<0$的热力学状态;同时，它代表了对微正则热曲线$β(E) =\partial S(E) /\partial E$的确定施加一些限制的热力学涨落关系。最后，我们简要地评论了目前的结果的发展新的蒙特卡罗方法和一个明显的类比与量子力学的影响。
2009-10-15 cond-mat.stat-mech
Additivity, density fluctuations, and nonequilibrium thermodynamics for active Brownian particles
利用可加性性质，我们研究了相互作用的自推进粒子系统中的粒子数波动，称为主动布朗粒子（ABP），它由具有随机自推进速度的排斥盘组成。从一个波动响应关系-一个直接的后果的加性，我们制定了一个热力学理论，捕捉到以前观察到的特征的非平衡相变在ABPs从一个均匀的流体相共存的气体和液体的非均匀相。我们证实了预测的可加性分析计算的子系统粒子数分布在均匀的流体相远离临界分析得到的分布是兼容的模拟在ABP。
2016-05-03 cond-mat.stat-mech
Fluctuations in the presence of fields -Phenomenological Gaussian approximation and a new class of thermodynamic inequalities-
本文的工作接近于场存在下热力学系统涨落的研究。该方法是唯象的性质，并在高斯近似。该研究的例子的情况下，磁化连续的磁准静态场，以及所谓的离散系统。在最后一种情况下，人们发现波动估计既依赖于系统的内在属性，也依赖于环境的特征。根据作者之一的一些早期的想法，我们提出了一类新的热力学不等式的系统研究在本文中。在两个变量的情况下，上述不等式只不过是众所周知的量子海森堡（“不确定性”）关系的非量子类似物。此外，所获得的波动估计支持的想法，玻尔兹曼常数k的意义的一个通用指标的随机热力学系统。PAC编号：05.20。- 05：40 a，05.70。a，41.20.Gz
2000-11-27 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorem uncertainty relation
涨落定理是非平衡态热力学中的一个基本等式，用来推导许多重要的热力学关系，如热力学第二定律和Jarzynski等式。近年来，热力学测不准关系被发现，它表明观测量的涨落是由熵产生的下界。在这封信中，我们从涨落定理导出一个热力学不确定关系。我们指的是得到的关系波动定理的不确定性关系，它是有效的任意动态，随机以及确定性，并为任意反对称观测值的波动定理成立。我们应用波动定理的不确定性关系的过阻尼朗之万动力学反对称观测。我们证明了反对称观测量满足波动定理的不确定性关系，但不满足连续时间马尔可夫链中的电流型观测量的关系。此外，我们表明，波动定理的不确定性关系可以处理系统控制的时间对称的外部协议，其中的下限是由施加在系统上的工作。
2019-09-13 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic time asymmetry in nonequilibrium fluctuations
我们在这里提出了完整的分析实验驱动布朗运动和电噪声的$RC$电路，表明热力学熵的产生可以与这些非平衡系统的统计描述的时间反演对称性的破坏。对称性破缺可以用单位时间的动力学熵来表示，一个是前向过程的动力学熵，另一个是时间反演过程的动力学熵。这些单位时间的熵表征了动态随机性，即，时间无序，在时间序列的非平衡波动。它们之间的差异给出了著名的热力学熵产生，因此，它的起源是动力学随机性的时间不对称性，别名时间无序，在系统中被赶出平衡。
2007-11-27 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics and Fluctuation Theorems for a Strongly Coupled Open Quantum System: An Exactly Solvable Case
我们举例说明了最近关于开放量子系统中功涨落定理的有效性的结果[M. Campisi，P. Talkner，and P. Hänggi，Phys. Rev. Lett. { \bf 102}，210401（2009）]，通过将它们应用于开放量子系统的可解模型。阐明了开放量子系统的热力学配分函数所起的中心作用，该系统是一个与谐振子有强量子非破坏耦合的两能级涨落子。给出了相应的平均力量子哈密顿量。我们研究的热力学熵和相应的比热作为温度和耦合强度的函数，这一开放系统，并表明，在非零的低温下，两者都可以假设为负值。
2009-07-09 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of interacting degrees of freedom: Fluctuation theorems for detached path probabilities
具有相互作用自由度的系统在随机热力学中起着重要的作用。我们的目标是使用的概念分离的路径概率和分离的熵产生的二分马尔可夫过程，并阐述了一系列的特殊情况下，包括测量反馈系统，传感器和隐马尔可夫模型。对于这些特殊的情况下，我们表明，涉及分离熵产生的波动定理恢复已知的结果已经分别获得了。此外，我们表明，分离熵产生的波动关系可以用于隐马尔可夫模型产生的数据的模型选择。我们讨论了以前的方法，包括那些使用信息流或学习率来量化一个子系统对其他的影响。总之，我们提出了一个完整的框架，找到耦合系统的波动关系。
2017-10-16 cond-mat.stat-mech
From fluctuations in hydrodynamics to nonequilibrium thermodynamics
本文介绍了近十年来与L。Bertini，A. De Sole，D. Gabrielli和C.兰丁这一理论受到了相互作用粒子（随机格子气体）的随机模型的启发和测试。这是一个新的方法的基础上，适用于一个大类的系统的固定非平衡态的研究。这个概述强调一般的想法和细节，我指的是已发表的论文。
2010-03-22 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems and thermodynamic uncertainty relations
涨落定理是非平衡态热力学的基本结果。考虑到熵产生和观测量的涨落定理，我们推导出一个新的热力学不确定性关系，它也适用于非循环和时间反演非对称协议。此外，我们还研究了热力学不确定性关系与熵与可观测量之间的关联。
2021-11-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic Length in Stochastic Thermodynamics of Far-From-Equilibrium Systems: Unification of Fluctuation Relation and Thermodynamic Uncertainty Relation
Saarland University（萨尔兰大学）
本文通过路径积分表示和变分原理，建立了远离平衡离散状态系统的有效作用量，统一了热力学长度、涨落关系和热力学-动力学不确定关系。
2026-06-15 cond-mat.stat-mech
Jarzynski Equality, Crooks Fluctuation Theorem and the Fluctuation Theorems of Heat for Arbitrary Initial States
充分利用细致平衡条件所赋予的动力学性质，我们导出了一般随机热力学系统的一个新的精化统一涨落定理。该FT涉及最终相空间点和热力学变量的联合概率分布函数。Jarzynski等式、Crooks涨落定理、热的傅里叶变换和轨迹熵产生都可以看作是该精化统一傅里叶变换的特例，并将它们推广到任意初始分布.我们还发现，改进的统一FT可以很容易地再现FT的反馈控制过程，由于其非常规的结构，分离的热力学变量的初始分布的选择。这一结果对于进一步认识各种傅立叶变换之间的联系和区别具有启发意义，对于研究具有信息交换的热力学过程也具有一定的参考价值。
2015-05-31 cond-mat.stat-mech
Mechanochemical fluctuation theorem and thermodynamics of self-phoretic motors
微观动力学方面的推进纳米电动机的自泳机制被认为是。通过自扩散电泳推进依赖于流体速度场和由马达表面上的不对称催化反应引起的浓度场之间的机械化学耦合。这种耦合的热力学和微观可逆性的基础分子动力学之间的一致性进行了研究。为此，耦合Langevin方程的平移，旋转，和化学波动的自泳电机推导。还推导了在时间间隔t内发生n个反应事件后，在位置r处找到发动机的联合概率的机械化学涨落定理。一个重要的结果，从这个分析是识别的效果，这是互惠的自推进的扩散电泳，这导致燃料合成的可能性，通过机械化学耦合到外力和扭矩。
2017-06-18 cond-mat.stat-mech
The thermodynamic cost of measurements
热波动的测量提供了关于热力学系统的微观状态的信息，并且可以用于在合适的循环过程中从单个热浴中提取功。我们提出了一个最小的框架，测量设备的建模，我们提出了一个协议，用于测量的热波动。在这个框架中，测量热涨落自然会导致功的耗散。我们说明了这个框架上的一个简单的两个国家的启发Szilard的信息引擎系统。
2011-12-02 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of itinerant magnets in a classical spin fluctuation model
本文采用单参数描述巡游度的经典模型研究巡游磁体的热力学。蒙特卡罗模拟的bcc和fcc晶格的平均场近似和Onsager腔场近似扩展到巡回系统进行了比较。热力学的定性特征类似于泛函积分方法的已知结果。结果表明，磁短程有序是弱的，几乎不依赖于巡回的程度，和平均场近似描述的热力学相当不错。强调了经典模型相空间测度的模糊性。将Onsager腔场方法推广到巡游系统，其中包括Weiss场和在位交换相互作用的重整化。这种近似的预测是在良好的协议与Monte Carlo结果。
2008-10-28 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady state thermodynamics and fluctuations for stochastic systems
我们利用对系统所做的功和从系统中移走的热量来维持系统处于非平衡稳态，从而对这样的系统及其涨落进行类似于图解的描述。基于广义Onsager-Machlup理论的非平衡稳态，我们指出两个模糊的，不存在于平衡态，在定义这样的工作和热量：一个是由于非唯一性的时间反演程序和另一个由于多种可能性，以分离成工作和能量差的热在非平衡稳态。因此，对于这样的系统，功和热满足热力学第一和第二热力学定律以及它们的涨落定理的多个版本。唯一的定律和关系似乎只有在具体定义的系统中才能得到，用物理参数来选择相关的物理量。这在许多系统上得到了说明，包括电场中的布朗粒子、驱动扭转摆、电路和由温度差驱动的能量传递。
2007-08-24 cond-mat.stat-mech
Far-from-Equilibrium Measurements of Thermodynamic Length
热力学长度是将长度概念推广到热力学状态表面的路径函数。在这里，我们展示了如何测量热力学长度在远离平衡的单分子实验中使用的工作波动关系。对于这些微观系统，它被证明是必要的定义的热力学长度的Fisher信息。因此，热力学长度可以直接与平衡附近的波动幅度有关。功涨落关系将系统在受到外界扰动时的功和自由能的变化联系起来。我们使用这个结果来确定平衡平均值在中间点的协议中，系统是不平衡的。这使我们能够扩展贝内特的方法，以确定潜在的平均力，以及热力学长度，在单分子实验。
2008-07-03 cond-mat.stat-mech
Topologically-constrained fluctuations and thermodynamics regulate nonequilibrium response
推导了由状态空间拓扑和热力学驱动强度决定的非平衡响应约束，且无需额外动力学信息，并在受体结合模型中揭示了化学驱动对Hill系数的增强作用。
2023-06-26 cond-mat.stat-mech
Continuous information flow fluctuations
信息在具有反馈的非平衡过程热力学中起着关键作用。然而，关于小尺度设备中信息波动的性质以及它们与其他热力学量（如热和功）波动的关系，还有很多东西需要了解。本文导出了反馈冷却布朗粒子模型中信息流和部分熵产生的一系列涨落定理，并将它们推广到任意驱动扩散过程。然后，我们详细分析了反馈冷却模型的长期行为。我们的研究结果提供了深入了解的结构和起源的大偏差的信息和热力学量的自治麦克斯韦恶魔。
2016-11-23 cond-mat.stat-mech
Spectral Duality and Thermodynamic Bounds on Finite-frequency Fluctuation Responses
University of North Carolina-Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）
本文在非平衡马尔可夫跳变过程中发现有限频率响应-对偶关系，并推导出频域热力学与动力学不等式，为从功率谱响应测量推断耗散提供了实用途径。
2026-06-03 cond-mat.stat-mech
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
Novel mechanism for temperature-independent transitions in flexible molecules: role of thermodynamic fluctuations
提出了一种新的物理机制来解释分子体系中与温度无关的转变反应。该机制成为有效的情况下，准等能分子状态之间的构象转变。结果表明，在室温下，分子能级的随机加宽占主导地位的能量的低频振动伴随着过渡。这导致取消的温度依赖性的随机平均速率常数。作为一个例子，物理解释的温度无关的P2X_3受体脱敏神经元膜的发病提供。
2012-10-31 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorems and Thermodynamic Inequalities for Nonequilibrium Processes Stopped at Stochastic Times
本文针对在随机时刻停止的非平衡过程，提出构造鞅的系统方法，建立停止时间涨落定理及比传统结果更强的热力学不等式，并通过熵产生、自由能耗散和耗散功进行数值验证。
2023-06-01 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Inter-basin fluctuations in glass-forming liquids: short time and long time thermodynamic susceptibilities
从能盆和能盆间跳跃两个方面分析了玻璃形成剂中局部结构涨落的热力学效应。根据测量的时间尺度，人们观察到与一组狭窄的盆地相关的短时间热力学性质，或包括结构弛豫的平衡性质。盆地间的跳跃性表现为压力、内能等热力学短时特征的波动。建立了压力和内能的盆间波动与长、短时磁化率之差的关系式，并在此基础上讨论了构造对温度和压力的相对敏感性。
2002-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of periodically driven systems: Fluctuation theorem for currents and unification of two classes
周期驱动用于操作从标准宏观发动机到小型非平衡微观系统的机器。两类这样的系统是由周期性温度变化驱动的小型热机和由外部刺激驱动的分子泵。对于由固定热力学力驱动的系统的非平衡稳态是有效的，而不是外部周期驱动的众所周知的结果，已被推广到周期驱动的热机只是最近。这些结果包括一个一般的表达熵产生的电流和亲和力和对称关系的Onsager系数从线性响应理论。对于非平衡稳态，昂萨格互易关系可以从更一般的波动定理的电流。我们证明了一个波动定理的电流周期驱动系统。我们表明，这个波动定理意味着波动耗散关系，对称关系的Onsager系数和进一步的关系，非线性响应系数。本文中的设置比以前的研究更一般，即，我们的结果对热机和分子泵都是有效的。在我们的框架中，外部协议被假设为随机的，这导致了一个特别方便的方式来处理周期性驱动的系统。
2017-11-15 cond-mat.stat-mech
Mesoscopic Nonequilibrium Thermodynamics of Single Macromolecules and Dynamic Entropy-Energy Compensation
基于随机动力学原理，我们对具有或不具有细致平衡的单个大分子在等温环境流体中的热力学行为给出了一个公理化的完整形式。通过细致平衡，新理论给出了大分子熵和自由能的介观、非平衡概括。介观能量和熵波动。当且仅当大分子处于热平衡时，熵产生的期望值为零，其中我们表明熵仍然波动，但自由能是常数。熵涨落a la L.D.朗道，精确地匹配的波动，在内能，这反过来又等于波动的热量耗散。作为Clausius经典结果的推广，在热平衡下，大分子熵和能量的动态涨落得到了精确补偿。对于系统的细致平衡，亥姆霍兹自由能被证明是潜在的Onsager的热力学力。
2001-10-01 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of Langevin systems under time-delayed feedback control: II. Nonequilibrium steady-state fluctuations
本文是连续时滞反馈控制下的Langevin系统的系列研究中的第二篇。我们之前的论文[Phys. Rev. E 91，042114（2015）]的目标是推导出第二定律类不等式，为平均提取工作提供界限。在这里，我们研究的随机波动的时间积分可观的，如与环境交换的热量，提取的工作，或（表观）熵产生。我们使用的路径积分形式主义和专注于长时间的行为在固定冷却制度，强调罕见事件的作用。这说明了由线性反馈驱动的朗之万谐振子的详细的分析和数值研究。
2016-12-15 cond-mat.stat-mech
Promoting Fluctuation Theorems into Covariant Forms
本研究针对传统涨落定理不满足协变性原理的问题，引入含能量和动量分量的协变功与协变热，将其推广为适用于运动系统与热浴的协变形式，通过两个相对论例子验证，结果可推广至非相对论极限，为相关热力学研究提供新框架。
2025-06-17 cond-mat.stat-mech
Effects of Sample Specific Variations and Fluctuations of Thermal Occupancy on Fluctuations of Thermodynamic Quantities
热力学量的波动的标准结果是根据采样相同的系统，是在不同的，不完全平衡的状态的假设。这些结果适用于在一个特定的宏观体随时间的波动，并可以追溯到热占位的波动。当研究许多相同制备但不相同的系统时，由于样品之间的变化而引起的介观波动会导致热力学量的波动。我们研究了介观涨落和热占位涨落的联合作用。特别是，我们评估的总粒子数和比热波动的二维，非相互作用的电子气在经典的可积和混乱的情况下。
2008-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
On the speed of fluctuations around thermodynamic equilibrium
我们研究了量子系统在热力学平衡态附近的涨落速度，证明了在典型的热力学情形下，涨落速度几乎在所有时间都是极小的。这里考虑的设置是量子系统耦合到浴，两者共同描述为一个封闭系统。这一点，与《易经》中所讲的一样。Linden等人，物理评论E 79：061103（2009）]和"热力学平衡态“指的是包括通常的热力学平衡情况以及更一般的情况的情况。
2009-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Superstatistics, thermodynamics, and fluctuations
基于条件熵的超统计系统的一个类似的形式主义。该理论考虑了非平衡定态系统中强度变量的大尺度变化。普通的热力学被恢复作为本理论的一个特例，并且可以系统地评估对它的修正。利用最大熵条件，给出了涨落的爱因斯坦关系的一个推广。
2007-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A Thermodynamic Non-Linear Response Relation
涨落耗散定理以热力学的方式将平衡与轻度（线性）扰动的情况联系起来：它涉及到感兴趣的可观测量和由扰动引起的熵产生。我们推导出一个关系，连接响应的任意顺序的扰动强度的相关性较低的熵产生，从而扩展的波动耗散定理的情况下，远离平衡的热力学方式。四状态模型的关系进行了验证和研究。
2021-01-13 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation for Langevin dynamics by scaling time
热力学不确定性关系（TUR）量化了非平衡过阻尼朗之万动力学中电流涨落和耗散之间的关系，使其成为平衡统计力学中涨落耗散定理的自然对应物。对于欠阻尼的朗之万动力学，已知情况更为复杂，动力学活动也在限制电流波动的幅度方面发挥作用。这些欠阻尼TUR-like边界的进展主要来自于信息论Cramér-Rao不等式的应用。在这里，我们提出了另一种观点，采用大偏差理论。该方法提供了一个通用的，统一的治疗TUR-like的界限为过阻尼和欠阻尼朗之万动力学建立在当前的波动实现缩放时间。我们得出的界限，按照这种方法是类似的已知结果，但与差异，我们讨论和合理化。
2022-10-02 cond-mat.stat-mech
Proof of the Finite-Time Thermodynamic Uncertainty Relation for Steady-State Currents
热力学测不准关系为非平衡稳态中电流涨落的相对大小提供了一个普遍的能量约束。然而，它只是在长时间的观察中才得到的。在这里，我们证明了一个最近被证明的有限时间热力学不确定性关系的稳态电流波动。我们的证明是基于一个二次约束的大偏差率函数的电流在一个大的合奏许多副本的限制。
2017-08-06 cond-mat.stat-mech
Investigation of thermodynamic properties of pseudospin-electron model in the gaussian fluctuation approximation
本文在GRPA格式的框架内考虑了有效平均场的高斯涨落，并应用于赝自旋电子模型（PEM）的计算。计算了巨正则势、赝自旋平均值和涨落均方。得到的结果与相应的其他近似得到的。讨论了平均场的高斯涨落对质子交换膜热力学性质的影响。
2001-03-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fluctuation Relations in Stochastic Thermodynamics
涨落关系是非平衡系统中的恒等式，在过去的20年里引起了人们的极大兴趣。这是一个由4个讲座组成的系列，讨论了非平衡过程随机方程建模中此类关系的各个方面。
2013-08-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Finite-Time Thermodynamics of Fluctuations in Microscopic Heat Engines
当系统尺寸较小时，热力学量的波动变得不可忽略，并起着重要的作用。我们发展了微观热机中涨落的有限时间热力学，其环境温度和力学参数随时间周期性变化。在慢驱动制度，这种形式主义普遍持有的粗粒度的时间尺度，其分辨率是远远长于相关时间的波动，并被证明是一致的类似的波动耗散关系的关系。采用几何参数，同时最小化的卡诺循环中的耗散的平均值和波动的情况下确定。对于这种同时优化，尺度不变平衡态的奇异度量的零特征值的存在被发现是必不可少的。此外，我们证明了我们的优化协议可以改善当前实验的耗散及其波动。
2022-01-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental studies of the transient fluctuation theorem using liquid crystals
根据热力学第二定律，在热力学过程中，熵的耗散或产生只能为正或为零。然而，热力学热力学定律在热力学极限下适用于大系统。最近，一个波动定理被称为瞬态波动定理（TFT），它推广了热力学第二定律，即使是小系统已经提出。这个定理已经在小系统中得到了验证，例如光阱中的胶体粒子。我们报告的第一次类似的实验研究TFT在空间扩展系统中使用液晶。
2008-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation-dissipation relations for thermodynamic distillation processes
涨落耗散定理是统计物理学中的一个基本结果，它建立了系统对扰动的响应与平衡状态下与可观测量相关的涨落之间的联系。在这里，我们得到它的版本内的资源理论的框架，其中一个调查的热力学约束下的最佳量子态转换。更确切地说，我们首先讨论了最优热力学蒸馏过程，然后证明了在这样的过程中耗散的自由能的量和系统的初始状态的自由能波动之间的关系。我们的结果适用于由渐近多个相同的纯系统或任意多个独立的能量非相干系统给出的初始状态，并且不仅允许状态变换，而且允许Hamilton量的变化。我们推导出的波动耗散关系，使我们能够找到最佳性能的热力学协议，如工作提取，信息擦除和无故障的通信，直到二阶渐近处理系统的数量$N$。因此，我们提供了第一个严格的分析，这些热力学协议的量子态之间的相干性不同的能量本征态的中间制度的大，但有限的$N$。
2022-08-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase Transitions Without Thermodynamic Limit,The Crucial Rôle of Possible and Impossible Fluctuations, The Treatment of Inhomogeneous Scenaria in the Microcanonical Ensemble
微正则热力学（MCTh）是相对于正则热力学（CTh）。在1.5级相变时，即使在热力学极限下，两个系综也是不等价的。在CTh中，能量波动不会消失，相分离被抑制。对波动的适当处理是必要的。MCTh允许解决甚至孤立的小系统，其中相变可以清楚地分为一阶和连续的。微正则热曲线T（E）决定了转变温度、潜热和表面熵/张力。对于系统的约。1000钠，钾，或铁原子在1大气压。所有三个量都可以计算。这三个参数随着尺寸的增大而接近已知的体积值。没有什么要求使用热力学极限。在有限系统的微正则热力学中，守恒的广延变量和系综相关变量（如熵、温度和压力）之间存在着根本的区别。这是详细讨论。
1998-05-29 cond-mat.stat-mech nucl-th
Thermodynamic uncertainty relations from exchange fluctuation theorems
热力学测不准关系（TURs）严格限制了热力学量在熵产生方面的波动。在这项工作中，我们确定了最紧密的（和饱和）矩阵值TUR，可以从交换波动定理描述多个系统之间的热量和粒子流的统计。我们的结果适用于量子和经典系统，经历一般的非马尔可夫和非平稳过程。此外，它不仅提供了范围的方差，而且为热力学量之间的相关性。为了证明TURs与纳米级机器设计的相关性，我们考虑了一个两量子位SWAP引擎进行奥托循环的操作，并展示了我们的结果如何用于对热和功之间的相关性进行严格限制。
2019-08-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic Geometry of Nonequilibrium Fluctuations in Cyclically Driven Transport
本文基于全计数统计构建循环驱动非平衡输运的热力学几何框架，揭示非绝热度规贡献并证明几何热力学不确定性关系，在量子手性输运和布朗热泵中验证了理论。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamic perspective on quantum fluctuations
本章从热力学视角梳理量子涨落，连接通常分立的涨落力与涨落定理研究，为跨领域研究者提供入门导引。
2024-02-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
