Reduced density fluctuations via anti-aligning in active matter
Institute for Physics, Greifswald University（格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所）
本研究通过反向对齐相互作用减少自驱动系统中的密度波动，揭示了长程相关性的重要性。
2025-12-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the Validity of the Law of Mass Action in Three-Dimensional Coagulation Processes
在经典的聚结过程中，详细研究了扩散限制反应。我们演示了如何，与最近的重整化群的方法的帮助下，波动可以系统地集成。从而得到了微观物理（晶格结构、粒子形状和大小）与质量作用定律中宏观衰变率之间的精确关系。此外，我们发现一个强烈的违反法律的质量行动。动力学方程中的相应项起源于长波长波动，是宏观衰变率的普适函数。
2012-02-01 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
The Gibbs paradox revisited from the fluctuation theorem with absolute irreversibility
在Gibbs提出的热力学熵中加入因子$\ln (1/N!)$，等价于具有绝对不可逆性的气体混合涨落定理的有效性。
2016-11-25 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorem applied to the Nosé-Hoover thermostated Lorentz gas
我们提出的数值证据支持的有效性的Gallavotti-Cohen波动定理适用于驱动洛伦兹气体与Nosé-Hoover恒温。此外，它是认为，渐近形式的波动公式是独立的驱动力的振幅，在限制，它是小的。
2006-02-20 cond-mat.stat-mech
Stochastic Work Extraction in a colloidal heat engine in presence of colored noise
从合成的活性装置，如自推进的Janus胶体到微生物，如细菌，微藻，组织中的活细胞，活性波动无处不在。小系统的热力学包括热涨落和主动涨落，这是非常重要的。它们可以用来提取热力学功。在这里，我们提出了一个简单的模型系统，可以利用积极的波动产生热力学工作。我们考虑一个布朗粒子，被一个外控的谐波约束所捕获，该约束通过调节它的弹性常数（如光镊）而周期性地收缩和膨胀。该系统产生的工作，交替连接到两个浴缸一个被动和其他主动，建模为指数相关的噪声，打破了波动耗散定理。在准静态极限下精确计算了系统的平均效率。用数值方法研究了非准静态区。通过与被动式微热机的比较，我们还发现，根据所选择的参数空间，主动式微热机可以更有效。我们还相信，我们的模型可以实现实验的帮助下，细菌浴。
2019-06-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Validity of the additivity principle in the weakly asymmetric exclusion process with open boundaries
可加性原理允许在大的扩散系统中计算电流波动和相关的密度分布。为了检验它在开边界弱非对称排斥过程中的有效性，我们使用了一种基于密度矩阵重整化的数值方法。利用这种方法，我们确定了有限系统中电流的累积母函数和对应于非典型电流的密度分布。我们发现，这些收敛到预测的可加性原理。没有发现动力学相变的证据。
2012-01-30 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium spin-boson model: counting statistics and the heat exchange fluctuation theorem
我们专注于非平衡两浴自旋玻色子模型，一个玩具模型研究量子热输运在多体开放系统。描述NIBA方程内的动态，适用于，例如，在强系统浴耦合限制和/或在高温下，我们推导的累积量生成函数的表达式在马尔可夫和非马尔可夫限制通过能量分解的量子主方程的子系统。对于一个马尔可夫浴，我们很容易地证明了稳态热交换波动定理的有效性。在非马尔可夫极限中，一个“较弱”的对称关系通常成立，这是微观可逆性的一般结果。我们讨论这种对称关系的普遍稳定状态波动定理的减少。利用累积量母函数，得到了热流的解析表达式。我们的结果建立了稳态热交换涨落定理的有效性，在量子系统与强系统浴相互作用。从实用的角度来看，这项研究提供了工具，探索输运特性的两浴自旋玻色子模型，一个原型的非线性热导体。
2011-08-18 cond-mat.stat-mech
Optimal chirality enhances long-range fluctuation-induced interactions in active fluids
本文研究手性活性流体中侵入物间的涨落诱导力，发现圆形与杆状粒子的相反行为，并由最优手性角使涡旋和有效力最大化。
2025-07-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Fluctuation theorems and orbital magnetism in nonequilibrium state
研究了在有无磁场作用下受驱动带电粒子的朗之万动力学。我们讨论了各种工作波动定理的有效性，使用不同的模型势和外部驱动。我们还表明，人们可以产生一个轨道磁矩在非平衡态，这是缺乏平衡。
2007-04-23 cond-mat.stat-mech
Work fluctuations for a Brownian particle between two thermostats
我们明确地确定了一个布朗粒子耦合到两个不同温度的热浴的能量流的大偏差函数。这种玩具模型最初由德里达和布鲁内提出[B. Derrida和E. Brunet，在“Einstein aujourd'hui”，EDP Sciences，2005]中，不仅允许整理出初始条件对大偏差函数的影响，而且还可以查明对波动关系的有效性范围的各种限制。
2006-05-02 cond-mat.stat-mech
Quantum Crooks fluctuation theorem and quantum Jarzynski equality in the presence of a reservoir
考虑了开放量子系统的Crooks涨落定理和Jarzynski等式的量子力学推广。给出了任意给定协议的微观功的显式表达式，阐明了量子Crooks涨落定理、量子Jarzynski等式与经典对应定理之间的关系.数值模拟的基础上的两个层次的玩具模型被用来证明量子版本的两个定理超越线性响应理论政权的有效性。
2008-12-29 cond-mat.stat-mech
A stochastic heat engine using an active particle
微观热机是近年来国内外研究的热点。微观热机可以利用热以及主动波动提取热力学功。我们调查的微观斯特林发动机，使用主动（自推进）粒子作为工作物质，在两个热浴接触的属性。它示出的活性的存在下，导致增强的性能的发动机。效率可以通过增加所有循环时间的活性强度来提高，包括非准静态状态。我们验证了分析结果与我们的模拟吻合得很好。还探讨了效率随两个热浴之间的温差的变化。以发动机的有效功率为量化指标，推导出发动机的最佳工作区域。最后，提供了一个简单的模型，模拟由该发动机驱动的飞轮的行为。
2019-12-23 cond-mat.stat-mech
A self-consistent criterion for the range of validity of weakly driven processes
Universidade Federal do Pará（帕拉联邦大学）
本文提出了一种自洽准则，用于判断弱驱动过程中线性响应的有效范围，通过典型长度尺度和实例验证，提供了热力学与信息论的解释。
2026-02-16 cond-mat.stat-mech
Crooks' fluctuation theorem for the fluctuating lattice-Boltzmann model
我们探讨了Crooks涨落关系在涨落格子Boltzmann模型（FLBM）上的有效性，FLBM是热理想气体的一个高度简化的格子模型。我们在两个热力学平衡态之间驱动系统，并计算所做功的分布。通过比较正向驱动和反向驱动时系统所作功的分布，证明了系统满足Crooks关系。数值实验的结果表明，系统的温度和自由能是很好的定义。
2010-06-09 cond-mat.stat-mech
Work fluctuations for a Brownian particle in a harmonic trap with fluctuating locations
我们考虑一个简谐势阱中的布朗粒子。陷阱的位置根据Ornstein-Uhlenbeck过程进行调制。本文研究了在定态条件下，在给定的时间间隔内，调制陷阱对布朗粒子所作的功的涨落。我们计算的大偏差以及完成的工作的概率密度函数的渐近形式。概率密度函数的理论渐近形式与数值结果非常吻合。我们还讨论了该系统的涨落定理的有效性。
2013-02-25 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems for an asymmetric rotor in a granular gas
研究了颗粒气体中非对称转子实验中涨落定理的有效性。第一状态，与高斯分布的角速度，被发现是很好地描述了一阶朗之万方程。我们表明，涨落定理是有效的注入功和总熵产生。在第二种状态下，角速度分布是双峰由于自发对称性破缺：对流辊中的颗粒气体，强烈耦合到转子的发展。令人惊讶的是，在这种情况下，类似的对称关系保持不变，这导致对两个峰的高度比的良好预测。
2012-04-27 cond-mat.stat-mech
Fluctuation symmetries for work and heat
我们考虑一个粒子拖动通过介质在恒温下所描述的朗之万方程与时间相关的潜力。时间依赖性由外部协议指定。我们给出的条件下，耗散功满足一个确切的对称性，其波动的所有时间的潜力和协议。我们还提出了反例，确切的波动对称性时，我们的条件不满足。最后，我们考虑耗散热，它不同于工作的时间边界项。我们解释了什么时候以及为什么可以有一个标准的波动定理，由于时间边界的无界性的修正。然而，修正后的涨落对称性又具有普遍的有效性。
2006-02-20 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation theorems in the presence of a time-reversal symmetry-breaking field and nonconservative forces
本文在随机和确定性两种情况下研究了存在时间反演破缺场和非保守力的非平衡涨落定理。我们考虑一个系统和一个热浴，称为组合系统，并表明波动定理是有效的，即使当热浴在驾驶过程中失去平衡。有效性的唯一要求是，当驱动关闭时，组合系统松弛到具有恒定能量表面上的均匀概率测度的状态，与孤立系的微正则系综一致。
2010-02-22 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium work fluctuations for oscillators in non-Markovian baths
研究了非马尔可夫热浴中振子的功涨落定理。通过计算广义朗之万方程描述的谐振子的功分布函数，证明了Jarzynski等式（JE）、瞬态涨落定理（TFT）和Crooks定理（CT）的正确性.除了这个推导，非谐振子的数值模拟表明，这些非平衡定理的有效性不依赖于记忆的浴。我们发现，JE和CT是有效的，在许多振荡器的潜力和驱动力，而TFT失败时，驱动力是不对称的时间和潜力是不对称的位置。
2006-12-01 cond-mat.stat-mech
Statistics of work and fluctuation theorems for microcanonical initial states
在微正则状态下，通过控制参数的变化对系统所做的工作，其特征在于它的统计。系统哈密顿量的本征态之间的跃迁几率在参数变化的开始和结束时服从一个细致平衡关系，由此得到各种形式的微正则涨落定理.作为一个例子，考虑了二维谐振子势的突然变形，证实了微正则Jarzynski等式在控制参数变化前后连接能量本征值简并度的有效性.
2013-05-10 cond-mat.stat-mech
Fluctuation relations for systems in constant magnetic field
研究了涨落关系式在恒定磁场中的适用性。最近推出的时间反演对称性，在存在的静态电场和磁场和确定性的恒温器被用来证明瞬态FR调用，如通常所做的，反转的磁场。在t-混合条件下，还导出了稳态FR。这些结果扩展了重要的统计力学关系的预测能力。我们说明了这一点，通过非线性响应的累积量的耗散，显示如何新的FR能够确定分析零累积量也为系统在一个单一的磁场。
2020-05-11 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorem between non-equilibrium states in an RC circuit
涨落定理限制了在小系统中观察到负熵产生的概率，使其脱离平衡。涨落定理的有效范围已被广泛地检验为平衡定态与非平衡定态之间的跃迁，但未被检验为一般非平衡态之间的跃迁。本文报道了两个非平衡态之间的等温转变过程中产生的熵总量的详细涨落定理的实验验证。实验装置是由交流电流驱动的并联$RC$电路。我们调查的统计数据的热量释放，系统的熵的变化，以及不同持续时间的过程中产生的熵。我们表明，波动定理是满足高精度的电流驱动在不同的频率和不同的振幅。
2015-04-20 cond-mat.stat-mech
Tuning Self Organization Of Confined Active Particles By Steepness Of The Trap
我们考虑二维自推进粒子的集体动力学。它们可以根据其邻居的推进方向以及随机扰动（即旋转波动）来调整自己。它们还通过软的、各向同性的、排除体积的相互作用彼此相互作用。粒子被限制在一个圆形的阱里。陷阱的陡度是可调的。它们的平均堆积率和旋转涨落强度较低。当陷阱很陡时，粒子会沿着它的边界聚集。它们形成了遍布边界的极簇。集群没有空间或结构顺序。我们发现，当陡度降低超过阈值，集群变得圆形，紧凑，最终空间秩序（六角形）出现除了预先建立的极性顺序。我们调查动力学这样的订单。我们发现，虽然围绕中心的陷阱沿其圆形边界旋转，集群需要滚动的质量中心，空间有序。我们还讨论了当陷阱突然关闭时的稳定性。
2019-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hierarchical structure of fluctuation theorems for a driven system in contact with multiple heat reservoirs
对于与多热源接触的受驱开放系统，我们发现功或热的边际分布不满足任何涨落定理，只有功和热的联合分布满足一族涨落定理。这些涨落定理的层次结构，发现从微观可逆性的动力学，采用一步一步的粗粒化过程中的经典和量子制度。这样，我们就把所有关于功和热的涨落定理放在一个统一的框架中。我们还提出了一个通用的方法来计算的情况下，多热源的Feynman-Kac方程的功和热的联合统计。对于与多个热源接触的经典布朗粒子，我们验证了功和热联合分布的涨落定理的有效性。
2023-03-07 cond-mat.stat-mech
Effective temperatures from the fluctuation-dissipation measurements in soft glassy materials
我们研究了涨落耗散定理（FDT）的有效性和有效温度概念在一些非平衡软玻璃材料中的适用性。采用被动和主动相结合的微流变测量位移波动和嵌入在材料中的探针粒子的机械响应函数，我们直接测试了FDT的有效性。我们的研究结果表明，在几十年的频率（1-10 $^4$ Hz）的硬球胶体玻璃和胶体玻璃和Laponite凝胶的FDT没有违反。我们进一步扩展了我们的测量带宽到较低的频率（低至0.1 Hz），使用视频显微镜测量位移波动，同样没有发现任何偏离FDT。
2008-04-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic active Brownian particle with a fluctuating propulsion force
主动布朗粒子（ABP）模型描述了一个游泳者，合成的或活的，其游泳方向是一个布朗运动。游泳是由于推进力，波动通常是热的起源。我们提出了一个2D模型中的波动所产生的非热噪声的推动力作用在一个单一的点，如由于鞭毛。我们采取过阻尼限制，并找到几个修改传统的ABP模型。由于波动力引起波动力矩，描述该过程的扩散张量具有平移和旋转自由度之间的耦合。各向异性粒子也表现出依赖于质量的噪声诱导的漂移，这不会消失在过阻尼极限。我们表明，这些影响有可测量的后果，活性粒子的长期扩散率，特别是增加了一个贡献，是独立的力的行为。
2022-07-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
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
Inferring dissipation from the violation of Fluctuation-Dissipation Theorem
原田-佐佐等式巧妙地将运动物体的能量耗散率与其对涨落耗散定理（FDT）的可测量违反联系起来。虽然证明朗之万过程，其有效性仍然不清楚离散马尔可夫系统的前向和后向转移率不对称响应外部扰动。一个典型的例子是称为驱动蛋白的运动蛋白。在这里，我们一般表明，FDT违反持续令人惊讶的高频限制，由于不对称性，导致在一个发散的FDT违反积分，从而完全崩溃的原田-佐佐堂平等。重整化FDT破坏积分仍然很好地预测耗散率时，每个离散过渡产生一个小的熵的环境。我们的研究还提出了一种新的方法来推断这种扰动的不对称性的基础上可测量的高频极限FDT违反。
2018-03-20 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium fluctuation theorems in the presence of local heating
我们研究了两个非平衡工作波动定理，克鲁克斯定理和Jarzynski等式，为一个测试系统耦合到一个空间扩展的热库，其自由度明确建模。定理的有效性的充分条件进行了详细讨论，并比较经典的哈密顿动力学的情况下。当条件满足时，波动定理被证明是成立的，尽管事实上，测试系统的紧邻在一个不可逆的过程中失去平衡。我们还研究了耦合到热库上的$<\exp(-βW)>$收敛到其理论平均值的效果，其中$W$是对测试系统所做的工作，$β$是逆温度。结果表明，局部加热越大，辐合越慢。
2008-04-03 cond-mat.stat-mech
Upper Bounded Current Fluctuations in One-Dimensional Driven Transport Systems
本文提出并验证了一维驱动输运系统中电流涨落的上界不等式，该上界由平均电流和驱动力决定，源于粒子间排斥作用，并在多种系统中得到证明或数值支持。
2025-10-09 cond-mat.stat-mech
Corrections to Universal Fluctuations in Correlated Systems: the 2D XY-model
广义普适性，最近提出，假设一个普遍的非高斯形式的概率密度函数（PDF）的某些全球可观的一类广泛的高度相关系统的有限体积N。通过对二维XY模型的研究，我们将其有效性与重整化群性质联系起来。如果有一个0维算子，这将是有效的，但实际存在的几个这样的算子导致T依赖的校正。PDF是辅助理论的配分函数Z（q）的傅立叶变换，该辅助理论与在红外中渐近自由的理论相差具有非常小的虚系数iq/N的维度0扰动。我们从ln Z（q）的系统循环展开计算PDF。
2005-06-28 cond-mat.stat-mech
Generalized persistence dynamics for active motion
我们分析了统计物理的自推进粒子从一般的理论框架，适当地描述了最显着的特点，积极的运动，$persistence$，在任意的空间维度。这样一个框架允许在给定的位置和时间找到粒子的概率密度的Smoluchowski方程的发展，而不像基于Langevin方程的模型那样假设自推进速度的显式方向动力学。此外，布朗运动由于热涨落和积极的一个由于一般的固有的持续运动的粒子被考虑在平等的基础上。在我们的形式体系中，运动的持续性以\emph{two-time memory function}，$K(t,t^{\prime})$的形式引入。我们专注于后果时，$K(t,t^{\prime})\sim (t/t^{\prime})^{-η}\exp[-Γ(t-t^{\prime})]$，$Γ$的特征持续时间，并表明它精确地描述了各种积极的运动模式，其特征在于$η$。我们发现实验获得的中间散射函数，均方位移的时间依赖性，和峰度的解析表达式。
2021-12-11 cond-mat.stat-mech
Fundamental temperature exclusively determines the validity of superstatistics
Universidad Andres Bello（安德斯·贝略大学）
针对超统计学并非普遍适用的问题，该研究给出非平衡稳态模型可由超统计学表示的充要条件，证明基本逆温度函数$β_F$唯一决定温度超统计分布的存在性。
2025-04-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Universal relation between instantaneous diffusivity and radius of gyration of proteins in aqueous solution
蛋白质构象波动是高度复杂的，并表现出长期的相关性。在这里，分子动力学模拟的小蛋白质表明，这些构象波动直接影响蛋白质的瞬时扩散率$D_I$。我们发现，蛋白质的回转半径$R_g$表现出$1/f$波动，这与$D_I$的波动同步。我们的分析表明，当地的斯托克斯-爱因斯坦型关系$D_I\propto1/(R_g + R_0)$，其中$R_0\sim0.3$ nm被假定为是一个水化层周围的蛋白质的有效性。从强和弱构象波动的不同蛋白质类型的分析中，斯托克斯-爱因斯坦型关系的有效性似乎是一个普遍的属性。
2021-03-04 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.comp-ph
Quantum fluctuation theorem in an interacting setup: point contacts in fractional quantum Hall edge state devices
我们验证了强相关的电荷转移问题的Cohen-Gallavotti波动定理的有效性，通过一个手性Luttinger液体中的杂质，这是实验上实现的分数量子霍尔边缘态器件中的量子点接触。这是通过开发一种分析方法来完成的，该方法用于计算在涉及温度、霍尔电压和栅极电压的所有参数范围内的问题的全计数统计（FCS）。
2011-09-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fluctuation relations for spin currents
涨落定理建立了非平衡系统中输运系数和涨落之间的一般关系。近年来，人们对电流的量子涨落关系产生了浓厚的兴趣。由于载流子也带有自旋，因此将涨落定理推广到自旋电流是很重要的。我们利用微观可逆性原理导出了这一定理。由此，我们得到了输运系数与自旋流涨落之间的一族关系。我们应用的关系，自旋Seebeck效应和整流的自旋电流。我们的关系不依赖于微观模型，因此可以用来测试自旋输运问题的理论近似的有效性。
2015-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Experimental test of fluctuation relations for driven open quantum systems with an NV center
由于区分功和热在概念上和操作上的困难，受驱动的开放量子系统的量子涨落关系的实验验证目前是一个挑战。金刚石中的氮空位中心最近被提议作为一个受控的测试床，以研究在没有工作的情况下，在工程耗散通道存在下的波动关系[Hernán-Gómez等人，Phys. Rev. Research 2，023327（2020）]。在这里，我们将这些研究扩展到探索驱动耗散场景中量子涨落关系的有效性，其中自旋由于热梯度而与周围环境交换能量，并与外部工作源交换能量。我们实验证明的有效性的量子涨落关系中存在的循环驱动在两种情况下，当自旋交换能量与一个有效的无限温度的水库，当总工作消失在频闪时间-虽然提供给NV中心的功率是非零的。我们的结果代表了第一个实验研究的量子涨落关系的驱动开放量子系统。
2021-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
Origin of the Violation of the Fluctuation-Dissipation Theorem in Systems with Activated Dynamics
我们在介观非平衡态热力学的背景下分析了慢弛豫系统的涨落耗散定理的有效性。我们表明，违反出现作为一个自然的后果，消除快速变量的描述玻璃系统，它是内在相关的激活性质的缓慢松弛。此外，我们表明，引入的概念，有效温度的破坏的大小的特征，是不稳健的，因为它是可观测的依赖，可以发散，甚至是负的。
2002-10-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Integral Fluctuation Theorem for Microcanonical and Pure States
基于对跃迁几率的一些自然假设，给出了孤立量子系统的积分涨落定理的一个推导过程。在这些"刚性"和"光滑性"的假设下，对于微正则态和纯量子态，IFT紧随其后。我们数值检查IFT以及我们的假设的有效性，通过分析两个示例性的系统。我们被T告知。Sagawa等人说，他和他的同事发现了可比较的数值结果，并正在准备相应的论文，该论文应与本文在同一天发表。我们建议阅读他们的意见书。
2021-02-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-Dissipation Theorem in an Isolated System of Quantum Dipolar Bosons after a Quench
我们研究孤立量子系统中的涨落耗散关系的有效性突然淬火采取的平衡。我们专注于动力学的囚禁硬核玻色子在一维晶格偶极相互作用，其强度在淬火过程中发生变化。我们发现，波动耗散关系举行，如果系统是不可积的淬火后。如果系统在猝灭后是可积的，如果初始状态是不可积哈密顿量的平衡态，它们也成立。然而，如果系统在猝灭之前和之后都是可积的，它们就失效了。
2013-08-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Is Einstein's relation D = kTU always true?
爱因斯坦的波动耗散关系的有效性进行了讨论，在等温系统中的松弛类型。第一个模型，假定等温波动，导致爱因斯坦公式。第二个模型假设绝热波动，并产生另一个布朗粒子的扩散系数和迁移率之间的关系。本文还提出了一种新的方法来研究量子系统中的弛豫，证明了绝热模型对于描述量子布朗动力学的适用性。
2011-04-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-Dissipation Relations Far from Equilibrium: A Case Study
涨落耗散关系或“定理”（FDTs）是统计物理学的基础，可以严格推导出平衡系统。然而，它们对非平衡系统的适用性是有争议的。在这里，我们模拟了一个积极的微观流变学实验，其中一个球形胶体是通过一个恒定的外力拉动流体，创建近平衡和远离平衡系统。我们描述了这些系统的结构和动力学性质，并重建了一个有效的广义Langevin方程（GLE）的胶体动力学。具体来说，我们测试两个FDT的有效性：第一FDT涉及到平衡关联函数的系统的非平衡响应，和第二FDT涉及的记忆摩擦内核的GLE的随机力。我们发现，第一个FDT的有效性强烈依赖于外部驱动的强度：它是满足接近平衡，并打破远离它。相反，我们观察到，第二个FDT总是满足。我们提供了一个数学参数，为什么这通常适用于记忆内核重建从一个确定性的Volterra方程的关联函数，即使是非平稳非平衡系统。受Mori-Zwanzig形式主义的启发，我们建议对随机力施加正交约束，这实际上等同于Volterra方程的有效性。这样的GLE自动满足第二FDT并且是唯一的，这在使用GLE进行粗粒度建模时是期望的。
2021-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum limitation on experimental testing of non-equilibrium fluctuation theorems
本文证明不确定性原理对非平衡涨落定理探测非平庸介观系统施加了固有量子限制，并推导了最简量子点玩具模型的有效区间。
2024-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium Fluctuation Relations in a Quantum Coherent Conductor
我们用量子相干导体实验证明了非平衡涨落关系的有效性。在平衡时，涨落耗散关系导致导体处电流和电流噪声之间的相关性，即约翰逊-奈奎斯特关系。当导体被电压偏置从而进入非线性状态时，波动定理已经预测了类似的非平衡波动关系，即使在磁场中Onsager-Casmir关系被打破时，这种关系也是成立的。我们的实验定性地验证了预测作为这个定理在非平衡量子制度的第一个证据。在附录中，我们根据涨落定理给出了电流和电流噪声之间的高阶相关的简单推导。
2010-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of trajectories and local fluctuation theorems for harmonic quantum networks
我们提出了一个一般的方法进行彻底的分析的热力学的量子跳跃轨迹其次是一个任意的量子谐波网络进行线性和双线性动力学。该方法是基于相空间表示的谐波网络的状态。与此系统相关的大偏差函数编码的全部计数统计的交流，也允许一个推导出波动定理遵守的动态。我们举例说明的方法显示的有效性的局部波动定理之间的交换激励的限制部分的环境（即，局部浴）和与不同方案耦合的谐波网络。
2016-01-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental Validation of Fully Quantum Fluctuation Theorems Using Dynamic Bayesian Networks
涨落定理是热力学第二定律在小系统中的基本推广。它们在远离平衡态时的普遍有效性使得它们在非平衡态物理学中是无价的。到目前为止，量子涨落关系的实验研究还没有考虑到量子关联和量子相干性这两个基本的量子特性。在这里，我们实验验证详细的和完整的热交换使用两个量子相关的热自旋-1/2在核磁共振设置的量子涨落定理。我们特别确认了量子相关性和量子相干性以及所有量子贡献之和的个体积分波动关系。第二定律的这些精确表述对于研究非平衡态热力学的全量子特性是重要的。
2022-03-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuation-dissipation Type Theorem in Stochastic Linear Learning
Seoul National University（首尔国立大学）；Cambridge University（剑桥大学）；Harvard University（哈佛大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）
波动耗散定理（FDT）是一个简单而强大的一阶微分方程的结果，该方程控制同时受到耗散力和随机力的系统的动力学。线性学习动态，其中输入向量映射到输出向量的线性矩阵的元素是学习的主题，具有随机版本密切模仿朗之万动态时，一个完整的批量梯度下降方案被替换为随机梯度下降。我们推导了随机线性学习动力学的广义FDT，并在著名的机器学习数据集，如MNIST，CIFAR-10和EMNIST中验证了其有效性。
2021-06-04 cond-mat.stat-mech cs.LG
Incomplete current fluctuation theorems for a four-terminal model
我们证明了电流涨落定理的有效性的双量子点包围的四个终端内玻恩，马尔可夫和长期的近似超出库仑封锁制度。电子隧穿到两个费米子接触保持了电子总数，内部隧穿是由两个玻色子浴声子辅助的。浴之间的热力学参数的适应性选择可以驱动电流对抗现有的电或热梯度。我们研究的波动定理的明显违反时，只有一些能量和物质流进行监测。
2011-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Fluctuation theorem applied to Dictyostelium discoideum system
本文从非平衡态统计力学的角度分析了盘基网柄藻的趋电运动。由于我们可以观察到细胞轨迹的涨落行为，我们借助涨落定理分析了轨迹的概率分布。最近，涨落定理的有效性在胶体系统中得到了验证，它也被应用到颗粒系统，湍流系统和化学振荡波，以研究它们的一些统计特性，尚未完全理解。注意到波动定理是潜在的适用于细胞趋电性，在这里，我们采用它来帮助我们获得这个生物系统的现象学模型。
2007-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.CB
Dynamic Relaxation of a Levitated Nanoparticle from a Non-Equilibrium Steady State
涨落定理是热力学在小尺度上的推广，为描述非平衡纳米尺度系统中热力学量的涨落提供了工具。它们对于理解基本化学和生物过程中的不可逆性和第二定律特别重要，这些过程是主动驱动的，因此远离热平衡运行。在这里，我们应用涨落定理的框架来研究系统从非平衡态向平衡态弛豫的重要情况。使用真空捕获的纳米粒子，我们证明了实验的有效性的波动定理的相对熵的变化发生在从非平衡稳态松弛。该平台可以对任意定态的非平衡态涨落定理进行实验研究，并可以扩展到量子涨落定理以及不服从细致平衡的系统。
2014-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Anisotropic Isometric Fluctuation Relations in experiment and theory on a self-propelled rod
等距涨落关系（IFR）[P.I. Hurtado等人，PNAS 108，7704（2011）]涉及不同空间方向上固定幅度的电流波动的相对概率。我们测试它的有效性在实验上的锥形杆，呈现能动的垂直振动和沉浸在海洋中的球形珠。我们分析了统计的速度矢量的杆，并表明，他们离开显着的IFR的Hurtado等人。辅助Langevin方程模型，我们表明，我们的测量在很大程度上是由各向异性概括的IFR [R。Villavicencio等人，EPL 105，30009（2014）]，没有拟合参数，但是在前因子中存在差异，其起源可能在于微观噪声的详细统计。实验确定的速度矢量的大偏差函数在平面内的曲线上有一个扭结。
2015-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorem for Arbitrary Open Quantum Systems
基于与热环境接触的开放量子系统的热力学平衡自由能可以理解为整个系统的自由能与裸环境的自由能之差这一观察，将Crooks定理和Jarzynski等式的有效性推广到开放量子系统.不需要对环境的性质或系统与环境之间的耦合强度施加任何限制。这个自由能进入克鲁克斯定理和Jarzynski等式与平均力的哈密顿量密切相关，平均力的哈密顿量概括了经典统计力学的平均力势概念。
2009-02-23 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
