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
Finite sampling effects on generalized fluctuation-dissipation relations for steady states
研究了有限个实验数据对环形光阱中布朗粒子非平衡稳态的广义涨落耗散关系计算的影响。我们表明,有限采样有两种不同的效果,这可能会导致一个穷人的线性响应函数的估计。第一个问题是由于有限数量的实际扰动施加到控制参数的广义波动耗散关系的可访问性。第二个问题是系统外部扰动初始采样时产生的误差的传播。这可以通过引入校正初始采样条件的误差的估计器来高度增强。当在数据分析中考虑这两种效应时,实验验证了广义涨落-耗散关系。
2011-02-10 cond-mat.stat-mech
Spectral and Steady-State Properties of Random Liouvillians
本文研究了一般的具有马尔可夫耗散的开放量子系统,重点研究了一类Lindblad形式的随机Liouvillian算子,该算子具有独立的随机耗散通道(跳跃算子)和一个随机哈密顿量.我们建立的全球频谱功能,频谱间隙,和稳态属性遵循三个不同的制度作为耗散强度的函数,其边界取决于特定的数量。在每一个政权,我们确定的标度指数与耗散强度和系统的大小。我们发现,对于两个或多个耗散通道,谱隙随系统尺寸的增加而增加。稳态的谱分布是泊松分布在低耗散强度和符合一个随机矩阵,一旦耗散足够强。我们的结果有助于理解一般耗散系统的长时间动力学和稳态性质。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Dissipation bounds all steady-state current fluctuations
接近平衡时,小电流波动由高斯描述,线性响应方差由耗散调节。在这里,我们证明了耗散仍然发挥着主导作用,在结构任意远离平衡的大波动。特别是,我们证明了一个线性响应的大偏差函数的马尔可夫跳跃过程中的电流约束。我们发现,非平衡电流波动总是更有可能比预期的线性响应分析。作为一个小波动的推论,我们得到一个最近获得的不确定性的当前波动的方差界。
2016-02-04 cond-mat.stat-mech
Full-order fluctuation-dissipation relation for a class of non-equilibrium steady states
最近,在马尔可夫链蒙特卡罗方法的背景下,通过破坏细致平衡来加速松弛向固定的平稳分布。受这一结果的启发,通过使用指数力和旋转非保守力,制定了违反朗之万动力学细致平衡的系统方法。本文着重指出这种特殊的非保守力与平衡态中总热量的大偏差有关。对这些非保守力的响应可以用平衡态总热的内禀涨落来描述。因此,波动耗散关系的非平衡稳态推导而不求助于线性响应近似。
2015-06-01 cond-mat.stat-mech
Minimum Rate of Dissipation Principle and Linear Corrections to the Onsager Matrix
最小耗散率原理(MRDP)确认,对于与时间无关的边界条件,热力学系统以最小可能的耗散朝着稳态发展。本文对等温系统中两种溶质的扩散过程进行了实例分析。特别是,我们考虑系统的松弛时的度量张量(即昂萨格矩阵)是恒定的,当昂萨格系数弱依赖于浓度的空间导数。我们表明,领先的顺序,在放松到一个稳定的状态,该系统跟踪出测地线的热力学配置的空间中,按照MRDP。
2007-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Dissipation anomaly in gradient-driven nonequilibrium steady states
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Faculty of Engineering, Gifu University(岐阜大学工学部)
本文通过波动流体动力学展示了梯度驱动非平衡稳态中存在耗散异常,揭示了非湍流条件下耗散异常的产生机制及热噪声与非平衡驱动的相互作用。
2025-11-22 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Reversibility, heat dissipation and the importance of the thermal environment in stochastic models of nonequilibrium steady states
我们研究随机过程,用于模拟非平衡过程(例如,拉RNA或拖动胶体),所以故意违反细致平衡。我们认为,通过结合信息论的不可逆性与非平衡功定理的措施,抽象动力学所隐含的热物理可以确定。这个度量在热力学熵的产生上是有界的,因此可以量化随机动力学对现实的建模程度。我们还使用我们的研究结果来批判各种建模方法和稳态热力学中出现的概念。
2007-11-12 cond-mat.stat-mech
Dissipation-driven integrable fermionic systems: from graded Yangians to exact nonequilibrium steady states
使用Lindblad主方程方法,我们研究了开放的可积量子晶格模型的稳态解的结构,驱动远离平衡的非相干粒子水库连接在边界上。我们确定了一类边界耗散过程,它允许导出精确的稳态密度矩阵的形式的分次矩阵乘积算子。所有的解决方案因式分解的真空类似物巴克斯特的Q-运营商实现的非酉表示的某些有限维分次Yangians的子代数。我们提出了一个统一的框架,它允许解决费米模型,并自然采用高阶对称性。这使得能够解释大多数先前发现的解决方案背后的基本代数内容。
2017-08-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
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
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
Nonequilibrium Steady State of Photoexcited Correlated Electrons in the Presence of Dissipation
提出了一个确定有耗散的强关联电子系统非平衡稳态的框架。这是证明了一个相关电子(Falicov-Kimball)模型连接到一个热浴和强泵浦光照射,其中的精确解与Floquet方法结合非平衡动力学平均场论得到。在最近的泵浦-探测实验中观察到的一个类似德鲁德的峰指示photopolization的顶部,新的非平衡现象被预测出现,其中的光学电导率表现出下降和扭结结构周围的泵浦光的频率,所产生的光诱导Floquet子带的midgap吸收,和负衰减(增益)由于人口反转。
2009-08-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium fluctuation-dissipation relations for one- and two-particle correlation functions in steady-state quantum transport
我们研究了稳态下双端纳米器件量子热电输运的非平衡涨落耗散关系。对于由单电子能级组成的中心区模型,导出了单粒子和双粒子关联函数的FD关系。提供了格林函数(单粒子关联)的FD关系的显式表达式。数值计算了电流-电流和电荷-电荷(两粒子)关联的FD关系。我们使用自洽NE格林函数计算处理的系统中存在和不存在的相互作用(电子-声子)在中心区域。我们表明,对于这个模型,没有一个通用的FD定理NE稳定状态。对于每一类不同的问题,有不同的FD关系。我们发现,单粒子关联函数的FD关系对NE条件和相互作用都有很强的依赖性,而电流-电流关联函数的FD关系对相互作用的依赖性要小得多.后一个属性表明有趣的应用单分子和其他纳米级传输实验。
2014-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Inhomogeneous MPA and exact steady states of boundary driven spin chains at large dissipation
我们发现新的网站依赖的拉克斯运营商,我们证明了耗散驱动的XYZ自旋1/2链的芝诺极限强耗散的精确可解性,跳跃运营商极化的边界自旋在任意方向。我们写相应的非平衡稳态使用非齐次MPA,其中的组成矩阵满足一组简单的线性递归关系。虽然这些矩阵可以嵌入到一个无限维的辅助空间,我们已经证实,他们不能同时放入一个三对角的形式,甚至在轴对称(XXZ)的散装相互作用和一般的非纵向边界耗散的情况下。我们希望我们的结果有进一步的基本应用的非局部运动积分的任意边界场的开放XYZ模型,或八顶点模型的建设。
2020-04-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Dissipative symmetry breaking in non-equilibrium steady states
耗散和对称性破缺之间的联系是统计物理学中一个长期存在的谜。它与寻求非平衡泛函密切相关,该泛函的最小化给出了非平衡稳态(NESS)。写下这样一个功能,我们表明,在加性噪声的存在下,任何NESS的特点是最小熵产生兼容的最大耗散沿周期的轨迹空间。这一结果揭示了过剩熵产生原理和手征对称性打破平衡的开始,表明管家耗散与在优先方向上执行循环的趋势有关。最后,当乘性噪声存在时,我们发现非平衡泛函有两个耗散的破环贡献,一个来自循环,另一个来自热致发光效应。我们的框架铺平了道路,以了解选择现象的非平衡耗散驱动的破坏过程。
2023-02-02 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in Langevin thermal systems
平衡的特征在于它的基本属性,如细致平衡,波动-耗散关系,没有热耗散。基于随机热力学,我们证明了这三个性质在具有微观可逆性的常规朗之万热系统中是等价的。因此,一个传统的稳态要么具有所有三种性质(平衡),要么没有一种性质(非平衡)。与此相反,与速度相关的力量打破微观可逆性,我们证明了细致平衡和波动耗散关系相互排斥,没有等价关系之间的任何两个属性是可能的。这意味着具有速度依赖力的朗之万系统的稳态可能保持某些平衡性质,但不是所有的平衡性质。我们的结果与几个例子系统说明。
2017-08-16 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in the Floquet-Lindblad systems: van Vleck's high-frequency expansion approach
周期驱动耗散量子系统的非平衡稳态是Floquet工程中的重要问题。我们开发了一个通用的理论与林德布拉德型耗散的高频驱动器的特点和分析NESSs的基础上的高频(HF)扩展与线性代数数值,而不数值求解时间演化。这一理论表明,NESSS可以偏离Floquet-Gibbs状态取决于耗散类型。我们在金刚石氮空位(NV)中心,踢开XY自旋链与拓扑相变下的边界耗散,和海森堡自旋链在圆极化磁场下体耗散的具体模型中的HF-展开方法的有效性和实用性。特别地,对于各向同性海森堡链,我们提出了量子磁体中耗散辅助的太赫兹逆法拉第效应。我们的理论框架适用于各种时间周期林德布拉德方程,目前正在积极研究。
2021-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Energy Dissipation and Fluctuation-Response in Driven Quantum Langevin Dynamics
研究了受驱动量子朗之万系统在非平衡稳态中的能量耗散。研究了热环境中的能量耗散流,并利用系统变量的自相关函数得到了平均能量耗散率的一般公式。这导致了一个一般表达式的等式,连接违反的波动响应关系的能量耗散的速度,其中的经典版本是第一次研究原田和佐佐。同时指出,该表达式取决于系统与储层之间的耦合形式。
2008-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spectral Fluctuation-Dissipation-Response Inequalities
Chengdu Academy of Educational Sciences(成都教育科学研究院)
本文推导了有限状态马尔可夫跳跃过程的谱波动-耗散-响应不等式,通过比较因果响应与平衡态参考,建立了频域分辨和积分不等式,以稳态熵产率、探针方差、短时扰动扩散和可逆弛豫时间尺度为界。
2026-04-22 cond-mat.stat-mech
Analysis of slow transitions between nonequilibrium steady states
非平衡稳态之间的转变服从广义克劳修斯不等式,该不等式在准静态极限下变为等式。对于缓慢但有限的过渡,我们表明,该系统的行为是由一个响应矩阵的元素是由一个远离平衡格林-久保公式,涉及衰减的相关性评估的非平衡稳态。这一结果导致非绝热熵产生的平均值和方差之间的波动耗散关系,$Δs_{\rm na}$。此外,我们的研究结果扩展-非平衡稳态-的热力学度规结构引入Sivak和克鲁克斯分析最小耗散协议之间的过渡平衡态。
2015-07-22 cond-mat.stat-mech
Generalized second fluctuation-dissipation theorem in the nonequilibrium steady state: Theory and applications
University of California, Merced(加州大学默塞德分校);Michigan State University(密歇根州立大学)
本文推导了非平衡稳态下随机动力系统的广义第二涨落-耗散定理,基于Mori型广义 Langevin 方程和 Kolmogorov 运算符性质,展示了非平衡态下经典第二 FDT 的有效性,并构建了数据驱动的纳米尺度热传导模型。
2021-06-12 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
The Lipkin-Meshkov-Glick model with Markovian dissipation -- A description of a collective spin on a metallic surface
最近的原型工程原子自旋器件的动机,我们研究了一个完全连接的系统$N$自旋$1/2$,建模的Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)模型的集体自旋$s=N/2$在马尔可夫耗散过程的存在。我们确定并分类了具有马尔可夫耗散的耗散LMG模型的不同阶段,包括稳态和渐近长时间区域的动力学行为的性质。采用变分方法和系统的方法的基础上的Holstein-Primakoff映射,我们确定的相图和光谱和稳态性质的Liouvillian通过研究无限的$s$限制和$1/s$的修正。我们的方法揭示了存在不同种类的动力学阶段和相变,多稳定性和区域的动力学是经常性的。我们根据临界Liouvillians和非临界Liouvillians的光谱和稳态性质对它们进行了分类。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fluctuation-Dissipation Relation for Open Quantum Systems in Nonequilibrium Steady State
继续我们关于线性和非线性开放量子系统中涨落耗散关系(FDR)的性质和存在性的工作[1-3],这里我们考虑线性系统处于非平衡稳态(NESS)时的涨落耗散关系。与模型的两个振荡器(被认为是一个短的谐波链的两端),每个连接到一个热浴的不同温度,我们发现,当链是完全放松,由于相互作用与浴,连接噪声内核和虚部的耗散内核的链在一个浴的关系不承担传统形式的FDR在平衡的情况下。存在一个我们称之为“偏置电流”的附加项,它取决于浴槽初始温度和振荡器间耦合强度的差异。我们进一步表明,这一项是有关的两个浴之间的稳定热流时,系统是在NESS。了解内部热交换(在浴和端部振荡器之间)和内部热传递(在链内)的实时发展以及它们对系统中的参数的依赖性的能力为量化控制和量子热机或热设备的设计提供了可能性。
2020-07-02 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Spectral transitions and universal steady states in random Kraus maps and circuits
最近,对一般开放量子系统中的耗散和退相干的研究导致了对随机Lindbladian动力学的光谱和稳态特性的研究。一个自然的问题是,这些性质有多现实和普遍。在这里,我们通过考虑耗散量子系统的不同描述来解决这些问题,即完全正量子动力学的离散时间Kraus映射表示。通过随机矩阵理论(RMT)技术和数值精确对角化,我们研究随机克劳斯映射,允许不同的耗散强度,和他们的本地电路对应。我们发现随机Kraus映射的频谱在复平面的单位圆内是一个圆环或圆盘,在耗散强度的临界值处发生两种情况之间的过渡。本征值分布和光谱跃迁是由一个简化的RMT模型很好地描述,我们可以精确地解决在热力学极限,通过非厄米特RMT和四元数的自由概率。相反,稳态不受光谱跃迁的影响。然而,它有一个微扰的交叉制度,在小耗散,其中的稳定状态的特点是不相关的特征值。在大耗散(或对于足够大的系统的任何耗散),稳态是很好地描述了一个随机Wishart矩阵。因此,稳态特性与随机Lindbladian动力学已经观察到的一致,表明它们的普遍性。值得注意的是,局域克劳斯回路的统计性质与非局域克劳斯映射的统计性质在性质上是相同的,这表明后者更容易处理,已经捕捉到了一般开放量子系统的现实和普遍的物理性质。
2020-10-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Vorticity and level-set variations of invariant current bound steady-state dissipation
针对受限不可逆扩散,本文提出用不变密度加权涡量和不变流沿水平集的变化共同上界稳态熵产生率,并分析高斯与低噪声极限。
2023-07-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Machine learning a time-local fluctuation theorem for nonequilibrium steady states
Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology, The University of Queensland(澳大利亚生物工程和纳米技术研究所,昆士兰大学);School of Chemistry, University of Melbourne(墨尔本大学化学学院);School of Chemistry and Molecular Biosciences, The University of Queensland(昆士兰大学化学与分子生物科学学院)
本文提出一种机器学习模型,通过预测时间正反向轨迹段来满足波动定理,无需额外信息,适用于短轨迹段、远离平衡态和多种非平衡动力学。
2023-05-30 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Fluctuation-Dissipation Limits in Quantum Thermoelectric Transport
Department of Physics, Xiamen University(厦门大学物理系)
本研究建立了量子热电输运中的涨落-耗散界限,揭示了能量-电流涨落与熵产率和稳态电流的关系,为纳米和量子热设备的设计提供了热力学指导。
2026-01-11 cond-mat.stat-mech
Geometry, robustness, and emerging unitarity in dissipation-projected dynamics
量子信息可以被编码在受驱耗散系统的定态集中。非稳态被一个大的耗散间隙分开,耗散间隙使它们以一种方式相互作用,而SSS内部的动力学则由一个有效的、耗散投影的哈密顿量控制。后者的结果是从一个非常重要的相互作用之间的弱驱动与快速松弛过程,不断项目的系统回到SSS。这相当于一种新型的环境诱导量子芝诺效应。我们证明了耗散投影动力学的几何性质,它是强大的对不同类型的哈密顿和耗散扰动。值得注意的是,在某些情况下,一个有效的幺正动力学可以从纯粹的耗散相互作用中产生。
2014-12-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Noninvasive Measurement of Dissipation in Colloidal Systems
据Harada和Sasa [物理牧师Lett。95,130602(2005)],在非平衡稳态中产生的热产生可以从测量响应和关联函数推断。然而,在许多胶体系统中,确定响应函数是一项重要的任务,而有关空间稳态轨迹的细节很容易获得。使用一个简单的条件平均程序,我们展示了如何利用这一事实来可靠地评估平均产热。我们使用布朗动力学模拟测试这种方法,并将其应用到相互作用驱动的胶体系统的实验数据。
2012-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spectral and steady-state properties of fermionic random quadratic Liouvillians
本研究通过随机二次Liouvillian模型,发现费米子耗散系统的谱与稳态性质随耗散通道比m=M/(2N_F)呈现两相转变,揭示了强耗散下的通用特征与弱耗散下的非遍历行为。
2023-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Nonequilibrium many-body steady states via Keldysh formalism
具有相干动力学和耗散的多体系统构成了一类丰富的模型,但与无耗散系统相比,它们的探索要少得多。大量模拟这种动态的实验平台的出现,对系统地理解和分类这些模型提出了直接的挑战。特别是,非平凡的多体状态出现在非平衡动力学下的稳态。虽然这些状态和它们的相变已被广泛研究与平均场论,平均场近似的有效性还没有得到系统的研究。在本文中,我们采用基于Keldysh形式主义的场论方法来研究各种模型中的非平衡相和相变。在所有情况下,通过Keldysh形式主义的完整描述表明平均场分析的部分或完全失败。此外,我们发现,一个有效的温度出现作为耗散的结果,和普遍的行为,包括动力学附近的稳态一般描述的热力学普适类。
2016-04-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dissipation-Sensitivity Trade-Off in Dissipative Bosonic Systems
RIKEN(理化学研究所);The University of Tokyo(东京大学)
该研究揭示了耗散玻色子系统中维持超热灵敏态所需耗散与灵敏度增益间的普适权衡,推导了熵产生率下界,并验证其超出高斯区域的有效性。
2026-10-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universality of attractors at weak dissipation and particles distribution in turbulence
本文研究弱可压缩流动连续性方程的定常解。它们描述了弱耗散动力系统的非平衡定态。可压缩性是一种奇异扰动,它将稳态密度从一个恒定的"微正则"分布改变为一个支持在"奇异吸引子"上的奇异多重分形测度。我们介绍了后者的一种表示,并表明,空间平均性能的描述普遍由一个单一的结构函数确定的对数正态分布。导出了分形维数的谱。湍流中颗粒分布问题的应用给出了真实湍流的可检验的预测,并强调了压力波动的作用。
2010-09-12 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Resistivity scaling and critical dynamics of fully frustrated Josephson-junction arrays with on-site dissipation
通过数值模拟原位耗散模型,研究了在f=1/2通量量子/元胞时,约瑟夫森结阵列中电阻跃迁的标度行为和临界动力学.最近的模拟结果进行比较,使用连续分流结模型。对于这两种模型,我们发现,电阻率缩放和临界动力学的阶段是很好地描述了相同的临界温度的手性(涡格)过渡,与幂律发散的相关长度。的行为是一致的单跃迁的情况下,相位和手征变量在相同的温度下,但与不同的动态指数z相位相干性和手征顺序。
2005-02-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Fluctuation relations in simple examples of non-equilibrium steady states
我们讨论了非平衡朗之万动力学的简单情况下的波动关系。特别是,我们表明,接近非平衡稳态与非零概率电流的一些这些关系减少到一个修改后的版本的波动耗散定理。后者可以解释为参考系中以概率流确定的平均局部速度运动的类平衡关系。
2008-06-11 cond-mat.stat-mech
Tunable chiral spiral phases in a non-Hermitian Ising-Gamma spin chain
South China Normal University(华南师范大学)
该研究探讨了非厄密安伊辛-伽马自旋链中耗散对螺旋相手性的影响,揭示了两种反向手性螺旋相的共存机制及其转变依赖于非对角线伽马相互作用的强度。
2026-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Out-of-equilibrium steady states of a locally driven lossy qubit array
我们发现了丰富的各种各样的违反直觉的功能,在稳态的量子比特阵列耦合到一个耗散源和汇在两个任意的网站,使用主方程的方法。我们表明,有设置增加泵浦和损耗率建立远程相干。在足够强的耗散,源或汇有效地产生其相邻网站之间的相关性,导致一个惊人的密度波秩序的一类“共振”的几何形状。这种效应可以更广泛地应用于非平衡相的设计。我们表明,稳定的状态是一般不同的硬核玻色子和自由费米子,并显着不同于以前发现的特殊情况下。它们解释了普遍适用的ansatzes的长时间动态在弱和强耗散。我们的发现与现有的光子设置有关。
2020-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantifying the Heat Dissipation from a Molecular Motor's Transport Properties in Nonequilibrium Steady States
理论分析,映射到单循环马尔可夫过程的分子马达的单分子时间轨迹,使我们能够评估从电机耗散的热量,并阐明其依赖于平均速度和扩散率。与处于平衡状态的被动布朗粒子不同,分子马达的速度和扩散常数是相互关联的。特别是,我们的研究清楚地表明,随着产热的扩散率的增加是活性颗粒的自然结果,这让人想起最近的实验前提,即放热酶的扩散是由其自身催化周转释放的热量增强的。与自由扩散的放热酶相比,动力学仅限于一维轨道的驱动蛋白-1在将构象波动转化为局部定向运动方面非常有效,从而显示出显著更高的扩散率及其周转率的增强。将分子发动机和自由扩散酶放在同等的地位,我们的研究为理解放热酶的热增强自扩散提供了热力学基础。
2016-12-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
Momentum transfer in non-equilibrium steady states
当布朗物体在非平衡条件下与非相互作用的气体粒子相互作用时,与布朗运动相关的能量耗散会在物体上产生一个附加力,即“动量传递缺陷”。首先用一个新的NESS模型证明了这一原理,然后将其应用于几个已知的模型,如绝热活塞,对这些模型缺乏简单的解释。
2012-02-13 cond-mat.stat-mech
The Second Law For the Transitions Between the Non-equilibrium Steady States
我们表明,系统的熵变之间的过渡的非平衡定态任意远离平衡的任何组成过程是由这些定态的分布的相对熵。然后,该表达式被示出与Vaikuntanathan和Jarzynski [EPL 87,60005(2009)]以及Kawai,Parrondo和Van den Broeck [Phys.Rev.Lett. 98,080602(2007)]中所描述的方法。
2012-05-28 cond-mat.stat-mech
Spin-helix states in the $XXZ$ spin chain with strong dissipation
研究了具有强$XY$平面边界极化梯度的开量子XXZ链的非平衡稳态。利用文献[1]中发展的一般理论,我们证明了在临界$XXZ$ $|Δ|<1$易平面情形下,大系统在强驱动下的恒定电流,通过自旋链各向异性或其它参数的微小变化,表现出共振状行为。或者,通过微调系统参数和不同的边界耗散强度,我们观察到的NESS电流从扩散(顺序$1/N$,小耗散强度)弹道制度(顺序1,大耗散强度)的变化。这种剧烈的变化是由NESS的伴随结构变化引起的,NESS变成了一种纯自旋螺旋状态,其特征在于缠绕数与系统尺寸成正比。我们计算了观察这种令人惊讶的效果所需的临界耗散强度。
2017-09-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The role of noise and dissipation in the hadronization of the quark-gluon plasma
讨论了高能重离子碰撞后手征跃迁中强子产生的爆发性调幅分解过程中噪声和耗散的作用。我们使用朗之万描述的启发非平衡场论进行实时晶格模拟的手征场的行为。的加性和乘性噪声项之间的相互作用,以及非马尔可夫修正的初步结果,也提出。
2005-10-26 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Steady state fluctuations of the dissipated heat for a quantum stochastic model
介绍了热传导的量子随机动力学模型。多级子系统耦合到不同温度下的储层。在水库中检测能量量子,允许研究熵耗散的稳态波动。我们的主要结果指出了其大偏差率函数的对称性。
2006-10-13 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Bethe-ansatz diagonalization of steady state of boundary driven integrable spin chains
University of Ljubljana(卢布尔雅那大学);University of Wuppertal(伍珀塔尔大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Institute of Mathematics, Physics and Mechanics(数学、物理与力学研究所)
该研究通过Bethe ansatz方法揭示了强边界耗散下XXZ自旋链非平衡稳态谱的特征,发现耗散效应导致熵减少及谱结构的显著改变。
2025-05-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Macro to micro phase separation in a collection of chiral active swimmers
我们研究了一个收集的手性活性粒子(CAP)的二维基板上使用广泛的数值研究。粒子通过软排斥相互作用相互作用。通过改变粒子的自推进速度和角速度来调节粒子的活性和手性。研究了不同手性和活性的粒子的动力学和稳态性质。体系在活度和手性平面上的相图显示出三个不同的相。对于小的手性时,活动是占主导地位的,粒子表现出增强的动力学和宏观相分离的有序集群观察。对于中等手性,观察到微簇相,其中形成具有中等有序性的小簇。对于大的手征,当手征占主导地位,没有发现集群,因为粒子运动主要局限于它的位置。我们的研究提供了一个详细的洞察手性对CAP的收集性能的影响,这可能是有用的了解许多天然的微型游泳者的动力学和稳态。
2022-08-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Extended Fluctuation-Dissipation Theorem for Soft Matter in Stationary Flow
对于强定常流驱动的软物质系统,我们讨论了一个扩展的涨落耗散定理。在线性响应机制之外,应力的FDT获得了涉及与耗散函数相关的应变率共轭的可观测量的额外贡献。这种扩展FDT的分析评估劳斯聚合物和胶体悬浮液的数值模拟。更一般地说,我们的研究结果表明昂萨格的回归原理的非平衡稳态的延伸。
2009-03-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Work and dissipation fluctuations near the stochastic resonance of a colloidal particle
实验研究了双势阱中的胶体粒子系统中注入能量和耗散能量的涨落。外力所做的功和耗散的能量在注入功率最大的随机共振附近测量。我们证明了定态涨落定理在该系统中成立。
2008-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation-dissipation relationship in chaotic dynamics
我们考虑一个一般的N自由度耗散系统,该系统允许混沌行为。基于与动力学相关的Fokker-Planck描述,我们建立了漂移和扩散系数可以通过一组表征动力学系统稳态的随机参数以类似于非平衡统计力学中的涨落耗散关系的方式相关联。通过一个驱动双井系统的数值实验验证了所提出的关系。
2000-04-18 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Dissipative generation of pure steady states and a gambler's ruin problem
我们考虑一个开放量子系统,耗散只应用于它的一部分自由度,通过量子马尔可夫动力学演化。我们证明了,在芝诺制度的大耗散,松弛的量子系统向一个纯量子态的演化是一个经典的马尔可夫过程向一个单一的吸收状态。相关的经典马尔可夫过程的速率由原始量子动力学决定。扩展这种对应的吸收状态的内部结构,使我们能够建立一个通用的标准,具有任意有限秩的Zeno极限非平衡定态。这个标准的应用程序中示出的情况下,一个开放的XXZ自旋-1/2链耗散耦合在其边缘浴与固定和不同的极化。对于这个系统,我们找到确切的非平衡稳态解决方案的秩1和2。
2020-09-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Violation of generalized fluctuation theorems in adaptively driven steady states: Applications to hair cell oscillations
内耳中感觉细胞的自发振荡毛束是由内部活动过程驱动的随机非线性振荡器的一个例子。此外,这种内部活动是自适应的-它的功率输入取决于系统的当前状态。我们研究这种自适应驱动的非平衡极限环振荡器的波动耗散关系。我们观察到的众所周知的,平衡波动耗散定理(FDT)的预期违反,并验证了广义波动耗散定理(GFDT)的存在,在非自适应驱动模型的毛细胞振荡器。这一广义涨落定理要求系统在与随机振子的平均极限环相关联的同动标架中进行分析。然后,我们证明,通过数值模拟和分析计算,自适应驱动的动态毛细胞模型违反FDT和GFDT。我们继续表明,使用随机,有限状态,动力学模型,这种反馈控制驱动随机极限环振荡器一般违反FDT和GFDT。我们建议,人们实际上可以使用的GFDT的故障作为一种工具,更广泛地寻找和量化的自适应,反馈机制与驱动(非平衡)生物动力学的影响。
2020-05-30 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph