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
Mutual Linearity in Nonequilibrium Langevin Dynamics
University of North Carolina-Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）
本文研究非平衡系统对扰动的响应，建立非平衡过阻尼 Langevin 系统中的相互线性性理论，揭示了连续系统中稳态密度与稳态态电流观测量之间的线性关系，并展示了其在非稳态弛豫过程中的鲁棒性。
2026-05-08 cond-mat.stat-mech
The computation of averages from equilibrium and nonequilibrium Langevin molecular dynamics
我们考虑热力学采样的数值方法，即计算根据吉布斯-玻尔兹曼分布分布的点序列，使用朗之万动力学和过阻尼朗之万动力学（布朗动力学）。朗之万动力学的各种数值方法可以基于将随机微分方程分裂成各个组成部分来构建，每个组成部分可以在分布的意义上精确地传播。每个这样的方法可以被视为根据相关联的不变测度生成样本，该相关联的不变测度通过步长依赖的扰动而不同于精确的正则不变测度。我们提供了误差估计一个la Talay-Tubaro不变分布的小步长，并比较不同的选择分裂方法的抽样偏差。我们进一步研究过阻尼限制和应用的驱动系统的背景下，目标是采样相对于一个非平衡稳态的方法。我们的分析说明了数值实验。
2015-01-12 cond-mat.stat-mech
Exactly solvable nonequilibrium Langevin relaxation of a trapped nanoparticle
在这项工作中，我们研究的非平衡统计性质的弛豫动力学的纳米粒子被困在一个谐波势。我们报告一个精确的时间依赖性的分析解决方案，所产生的随机微分方程的系统的能量在欠阻尼制度的朗之万动力学。利用这种随机热力学方法，我们能够完整地描述纳米颗粒与周围环境之间的热交换过程。作为我们的结果的一个重要后果，我们观察到的热交换波动定理（XFT）在我们的设置，它适用于系统任意远离平衡条件的有效性。通过扩展我们的结果的情况下，$N$ noninterating纳米粒子，我们进行分析渐近极限和直接的数值模拟，证实了我们的分析预测。
2016-10-21 cond-mat.stat-mech
Effective Langevin equations leading to large deviation function of time-averaged velocity for a nonequilibrium Rayleigh piston
研究了一个可自由移动的活塞的脉动动力学，该活塞将一个无限大的圆柱体分成两个充满理想气体粒子的区域，两个区域的压力相同，但温度不同。为了研究活塞时均速度在长时间极限下的统计特性，我们对时均速度的大偏差函数进行了微扰计算。然后，我们推导出一个无限数量的有效朗之万方程产生相同的大偏差功能，在原来的模型。最后，我们提供了两种可能性，唯一确定的有效模型的形式。
2020-12-13 cond-mat.stat-mech
On the generalized Langevin equation for a Rouse bead in a nonequilibrium bath
我们提出了减少动力学的一个珠在劳斯链，这是浸没在一个浴含有驱动剂，使其失去平衡。本文首先回顾了平衡浴中中间珠粒的广义朗之万方程。接下来，我们介绍两种驱动力。首先，我们在链条的第一个珠子上施加一个恒定的力。我们研究如何广义朗之万方程的变化，由于这种扰动的系统演化到一个新的平衡态后一段时间。其次，我们考虑的情况下，随机主动力将驱动系统的非平衡状态。包括这些积极的力量的结果在一个狂热的贡献第二波动耗散关系，符合最近扩展的波动耗散关系的非平衡态。的形式的狂热长期分析高斯，指数相关的积极力量的特定情况下。我们还讨论了由此产生的丰富的动态的中间珠，其中各种制度的正常扩散，亚扩散和超扩散可以存在。
2016-10-24 cond-mat.stat-mech
From Langevin to generalized Langevin equations for the nonequilibrium Rouse model
我们调查的有效动力学和统计力的性质后，整合出非平衡自由度。为了明确，我们认为劳斯模型的构象动力学的理想聚合物链受到稳定的驱动。我们通过积分出链的其余部分来计算许多单体之一的有效动力学。其结果是一个广义朗之万动力学，我们给的记忆和噪声内核和有效的力量，我们讨论了继承的非平衡态方面。
2013-02-05 cond-mat.soft 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
Fluctuation-Response Theory for Nonequilibrium Langevin Dynamics
School of Physics, Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院物理学院）；Department of Physics and Astronomy & Center for Theoretical Physics, Seoul National University（首尔大学物理与天文学系及理论物理中心）；Quantum Universe Center, Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院量子宇宙中心）
本文提出非平衡 Langevin 动力学的统一涨落-响应理论，推导了涨落-耗散定理和热力学不确定性关系的统一框架，并通过分子马达模型验证了响应界限对扩散系数的约束作用。
2026-01-23 cond-mat.stat-mech
Path Integral approach to nonequilibrium potentials in multiplicative Langevin dynamics
我们提出了一个路径积分的形式主义计算潜力的非平衡稳态，达到乘性随机动力学。我们开发了一个弱噪声的扩展，它允许明确的评估的潜力在任意尺寸和任何随机处方。我们应用这个一般的形式主义来研究噪声引起的相变。我们重点研究了一类乘性随机格点模型，并根据噪声强度和格点耦合计算了其稳态相图。在适当的条件下，我们得到了由噪声诱导的有序相位。通过计算熵产生，我们表明，微观不可逆性是一个必要条件，发展噪声诱导相变。这种性质的非平衡定态没有关系的动力学演化的初始阶段，与以前的解释相反，基于短时间演化的序参量。
2016-01-14 cond-mat.stat-mech
Effective temperature in nonequilibrium steady states of Langevin systems with a tilted periodic potential
本文从理论上研究了具有倾斜周期势的Langevin系统。已知扩散常数与微分迁移率之比$Θ$不等于环境温度（乘以玻耳兹曼常量），除了在线性响应状态中，其中波动耗散定理成立。为了阐明远离平衡态的$Θ$的物理意义，我们分析了一个具有缓变势的调制系统。利用微扰方法导出了调制系统概率密度的大尺度描述。我们得到的表达式表明，$Θ$在系统的大尺度描述中起着温度的作用，并且$Θ$可以在实验中直接确定，而不需要测量扩散常数和微分迁移率。
2004-02-03 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Thermodynamics of Time-dependent Langevin Systems: Energy Balance Relation and the Extended Form of the Second Law
从非平衡吉布斯熵的一般定义出发，发展了含时朗之万动力学的一般非平衡热力学理论。结果表明，热力学第一定律和第二定律中出现的符号可以一致地应用于瞬态非平衡过程。我们找到了一个代表系统能量平衡关系的一般等式，并进一步对第二定律的推广形式提出了一个明确的数学解释，它只在含时情况下才成立。最后还介绍了几个经典热力学过程的应用。
2009-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Data-driven Langevin modeling of nonequilibrium processes
给定非平稳数据从分子动力学模拟，马尔可夫朗之万模型的构建，旨在再现的时间演变的基础过程。虽然在平衡的自由能景观采样，非平衡过程可以与一个有偏见的能源景观，这占有限的采样效应和外部驱动。扩展数据驱动的朗之万方程（dLE）方法[Phys.\修订版本\ Lett. { \bf 115}，050602（2015）]的非平衡过程的建模，一个有效的方法来计算多维朗之万场的概述。的dLE示出正确地占各种非平衡过程，包括强制解离氯化钠在水中，压力跃变诱导成核的液体的硬球，和构象动力学的螺旋肽采样从非平稳的短轨迹。
2021-07-16 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
On the second fluctuation--dissipation theorem for nonequilibrium baths
浴池对悬浮在其中的颗粒产生摩擦和随机作用力。（广义）朗之万方程中噪声和摩擦之间的关系通常被称为第二涨落耗散定理。我们展示了什么是适当的非平衡扩展，当环境本身是积极的和驱动的。特别是，我们确定了有效的朗之万动力学的探针整合出一个稳定的非平衡环境。摩擦核获得了狂热的贡献，即，涉及环境的动力学活动，负责打破标准爱因斯坦关系。
2013-09-12 cond-mat.stat-mech
Hot Brownian Carriers in the Langevin Picture: Application to a simple model for the Gunn Effect in GaAs
我们考虑一个带电布朗气体，在外部的、静态的、均匀的电场和磁场的影响下，浸入一个均匀的浴温中。我们得到相关的朗之万方程的解决方案，此后的非平衡（热）稳定状态的非平衡温度的演变。我们将我们的结果应用到一个简单而相关的布朗模型在GaAs中的载流子输运。我们得到了一个负微分电导制度（耿氏效应），并讨论和比较我们的结果与实验结果。
2013-07-31 cond-mat.stat-mech
Convergence rates for nonequilibrium Langevin dynamics
我们研究指数收敛到定态的非平衡Langevin动力学，通过微扰方法的基础上hypocorctive技术开发的平衡Langevin动力学。的哈密顿量和过阻尼限制（分别对应于摩擦为零或无穷大）进行了仔细研究。特别是，允许的扰动的最大幅度被量化为摩擦的函数。基于Galerkin离散的发电机的动力学的数值结果证实了理论上的谱间隙的下限。
2017-07-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Using nonequilibrium fluctuation theorems to understand and correct errors in equilibrium and nonequilibrium discrete Langevin dynamics simulations
计算模拟朗之万动力学的常用算法必须离散运动的随机微分方程。这些有限时间步长积分器必然有几个共同的实际问题：微观可逆性被违反，采样的平稳分布不同于所需的平衡分布，以及在非平衡模拟中积累的工作不能直接用于基于非平衡工作定理的估计。在这里，我们表明，即使与时间无关的哈密顿量，有限时间步长朗之万积分可以被认为是一个驱动，非平衡物理过程。一旦定义了一个适当的类功量--这里称为影子功--最近发展起来的非平衡涨落定理就可以用来测量或校正由于使用有限时间步长而引入的误差。特别是，我们证明了修改估计的基础上非平衡工作定理，包括这个影子工作删除的时间步长依赖于自由能的估计误差。我们还量化，第一次，采样的静态分布和所需的平衡分布之间的偏差的大小，平衡Langevin模拟溶剂化系统的大小不同。虽然这些偏差可能很大，但它们可以通过Metropolization完全消除，或者通过时间步长的小幅减少而大大减少。通过与驱动过程的这种联系，非平衡涨落定理的进一步发展可以为处理有限时间步长积分器中的误差提供额外的分析工具。
2013-01-30 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
A First-Principles Nonequilibrium Deterministic Equation of Motion of a Brownian Particle and Microscopic Viscous Drag
我们提出了一个第一性原理热力学方法，以提供一个替代朗之万方程确定性（无随机成分）的微力F_{k,BP}作用在一个非平衡布朗粒子（BP）在其第k微观状态m_{k}。(The前缀micro是指微观状态量，并带有后缀k。确定性的新方程更容易使用基本微积分来求解。由于忽略了第二定律，F_{k,BP}并不总是反对运动，但粘性耗散出现在系综平均。均分定理总是成立的。我们重现著名的结果的BP平衡。我们解释了微力是如何直接从BP和介质之间的相互作用势能中获得的，在我们对介质进行平均之后，所以我们只需要考虑BP中的粒子。我们的方法超越了朗之万的唯象和平衡方法，统一了从介观到宏观尺度的非平衡粘性耗散，并提供了新的见解布朗运动超越朗之万和爱因斯坦的提法。
2020-07-17 cond-mat.stat-mech
Molecular dynamics study on a nonequilibrium motion of a colloidal particle driven by an external torque
本文研究了在外力作用下胶体粒子脱离平衡的运动。我们使用的分子动力学模拟，是替代的数值积分方法的基础上的朗之万方程，并有望更逼真地模拟实验。我们选择了一个由成千上万的粒子通过Lennard-Jones势相互作用组成的热浴，并施加朗之万恒温器来保持平衡。我们制备了一个单一的胶体粒子与热浴中的粒子也通过Lennard-Jones势相互作用，而没有使用任何耗散力和噪声。通过增加胶体粒子的尺寸和质量，我们编制了适合于实际实验中过阻尼极限的仿真协议。研究了在时间上连续产生的功和热的非平衡涨落的随机性质。我们精确地证明了工作产生式的涨落定理。我们的结果与朗之万方程的数值积分结果一致。
2016-08-31 cond-mat.stat-mech
Path-integral analysis of fluctuation theorems for general Langevin processes
我们研究经典的，瞬态波动定理的统一框架内的朗之万动力学。我们明确区分违反细致平衡的非保守力的影响，和外部参数的变化所产生的非自治动态。当这两种非平衡行为的来源都存在时，自然会产生两个不同的涨落定理。
2006-06-29 cond-mat.stat-mech
Nonexistence of classical diamagnetism and nonequilibrium fluctuation theorems for charged particles on a curved surface
我们证明了在与时间无关的磁场中，封闭曲面上带电粒子的经典朗之万动力学导致了长时间极限下的正则分布。因此，玻尔-范列文定理甚至对没有任何边界的有限系统也成立，并且平均磁矩为零。这与Kumar和Kumar（EPL，{ \bf 86}（2009）17001）最近从朗之万动力学的数值分析中获得的主张相反，该主张认为，在存在磁场的情况下，球体表面上的经典带电粒子具有非零的平均抗磁矩。我们将我们的分析扩展到曲面上的多粒子系统，并证明了非平衡涨落定理在这种几何中也成立。
2010-02-22 cond-mat.stat-mech
Langevin dynamics with space-time periodic nonequilibrium forcing
我们提出的结果的弹道和扩散行为的朗之万动力学的周期性的潜力，是从平衡的时空周期驱动力驱动，延长了Collet和Martinez所获得的一些结果。在双曲线标度中，即使外强迫平均为零，也可以观察到非平凡的平均速度。更令人惊讶的是，在线性响应水平上可能会出现与强迫相反方向的平均速度--这种现象称为负迁移率。利用马尔可夫过程可加泛函的中心极限定理的一般方法，研究了非平衡Langevin动力学的扩散极限。要应用这种方法，这是基于适当的泊松方程的研究，我们扩展最近的结果逐点估计的生成器与朗之万动力学的预解式。我们的理论结果说明了一个二维系统的数值模拟。
2014-09-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
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
Heat fluctuations for underdamped Langevin dynamics
涨落定理在非平衡物理学和随机热力学中发挥着核心作用。在这里，我们推导出一个积分涨落定理的耗散热系统的欠阻尼朗之万动力学。我们表明，这个身份可以用来预测极端事件的发生，导致指数尾的热量和相关量的概率分布函数。
2016-01-18 cond-mat.stat-mech
Friction and noise for a probe in a nonequilibrium fluid
我们研究了探测器在与被驱动粒子相互作用引起的确定性运动周围的波动动力学。后者构成的非平衡介质中的探头是浸没和建模为过阻尼朗之万粒子动力学驱动的非保守力。的扩展，产生的摩擦和噪音的表达式减少探针动力学是基于线性响应周围的时间依赖的非平衡条件的介质。这个结果包含了探针在非平衡流体中运动时摩擦与噪声之间的第二类涨落耗散关系的推广
2014-10-22 cond-mat.stat-mech
Reversibility, Irreversibility, Friction and nonequilibrium ensembles in N-S equations
粘度作为流体的一种物理性质，反映了由哈密顿方程描述的混沌微观运动的平均效应。作为一个例子，提出了不可压缩流体在恒定力作用下的定态，可以通过几个系综来描述，与平衡统计力学严格类似。
2022-10-11 cond-mat.stat-mech
Breakdown of fluctuation-dissipation relations in granular gases
报道了一个测量颗粒气体均匀冷却状态下横向速度场的二次关联函数的数值分子动力学实验。通过测量衰减率和振幅的相关性，Landau-Langevin方程的脉动流体动力学的准确性进行了检查。结果表明，虽然朗之万方法可以是有效的，波动耗散关系必须修改，因为它出现的粘度参数不同于通常的流体动力剪切粘度。
2008-04-15 cond-mat.stat-mech
Viscoelastic active diffusion governed by nonequilibrium fractional Langevin equations: underdamped dynamics and ergodicity breaking
研究非平衡分数阶朗之万方程的主动动力学与遍历性破缺，发现主动噪声与长时黏弹性记忆效应的相互作用导致复杂非平衡动力学，系统在恢复遍历性前存在长期破缺状态。
2023-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Asymmetric Langevin dynamics for the ferromagnetic spherical model
本工作致力于研究空间不对称性和不可逆性对自旋系统动力学性质的影响。考虑具有非对称线性Langevin动力学的铁磁球模型。这种不对称动力学是不可逆的，即，破坏了细致平衡，因为违反了作用和反作用的原则。因此，涨落耗散定理不再成立。然而，定态仍然是吉布斯的，即，配置的权重由对应于铁磁哈密顿量的玻尔兹曼因子给出。该模型在任何维度上都是完全可解的，从而可以对随时间变化的观测量进行分析评估。我们证明了存在两个制度的违反波动耗散定理的非平衡定态：一个制度的弱违反的固定波动耗散比是有限的，但小于统一和不断变化的不对称性，和一个制度的强违反的波动耗散比渐近消失。这种现象首先在不对称动力学伊辛链中被发现。这些结果表明，这种新的非平衡定态动力学跃迁可能是相当普遍的。我们还进行了系统的分析几个政权的利益，无论是静态或瞬态，在不同的维度和不同阶段的模型。
2013-02-19 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Generalised Langevin Equation for the calculation of heat transport properties in model 1D atomic chains coupled to two 3D thermal baths
本文采用广义朗之万方程（GLE）方法研究了低维系统的热输运。在这种方法中，中心经典区域连接到两个保持在两个不同温度的真实热浴[H。Ness等人，B { \bf 93}，174303（2016）]。我们考虑模型Al系统，即一维原子链连接到三维浴。研究了热传输性能作为链长$N$和浴间温差$ΔT$的函数。我们计算的输运性质在线性响应政权和非线性政权。两个不同的法律得到的线性电导与链的长度。对于大的温度（$T \gtrsim 500$ K）和温差（$ΔT \gtrsim 500$ K），具有$N > 18$原子的链呈现出扩散传输状态，存在跨系统的温度梯度。对于较低的温度（$T \lesssim 500$ K）和温度差（$ΔT \lesssim 400$ K），观察到类似于弹道状态的状态。对于较短的链（$N \le 15 $）也获得了这种弹道状状态。我们的详细分析表明，在较高的温度和温差的行为主要是由于长链内的非谐效应。
2017-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Moment-Resolved Readout and Reservoir Diversity in Nonequilibrium Langevin Computing
Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）
研究基于朗之万动力学的非线性热力学计算机，将读出范式从均值扩展到矩分辨，引入异构多储层架构，通过特征级融合在MNIST数据再现中取得高准确率，为有限时间朗之万计算提供候选设计原则。
2026-07-17 cond-mat.stat-mech cs.NE
Integration of Langevin Equations with Multiplicative Noise and Viability of Field Theories for Absorbing Phase Transitions
带乘性噪声的随机（偏）微分方程的有效和精确积分可以通过分步方案获得，该方案将确定性部分的积分与随机部分的积分分离，后者通过精确采样相关联的福克-普朗克方程的解来执行。我们证明了这种方法的计算能力，将其应用到大多数吸收相变的朗之万方程已被提出。这提供了相关标度指数的精确估计，澄清了这些非平衡问题的分类，并证实或驳斥了一些现有的理论。
2005-09-01 cond-mat.stat-mech
Generalized equipartition for nonlinear multiplicative Langevin dynamics: application to laser-cooled atoms
维里定理和二次自由度情形下的均分定理是对平衡系统统计的方便约束。它们的违反有助于确定一个受驱动的系统离平衡有多远。本文将维里定理推广到具有非线性摩擦和乘性噪声的朗之万动力学的非平衡条件。特别地，我们推广了半经典状态下受限激光冷却原子的均分定理。由此产生的原子位置和速度的最低时刻之间的关系允许在实验中测量冷却机制的耗散程度。此外，它的破坏可以揭示从严格的谐波限制或从半经典制度的偏离。
2021-11-18 cond-mat.stat-mech
Divergence of Viscosity in Jammed Granular Materials: A Theoretical Approach
本文借助于非平衡稳态分布函数，发展了一种堵塞颗粒物质的理论。在弱耗散区，利用弛豫时间给出了近似的非平衡稳态分布函数。该理论与分子动力学模拟在堵塞点以下粘度临界行为的结果在定量上是一致的，而无需引入任何拟合参数。
2015-08-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimal diffusive search: nonequilibrium resetting versus equilibrium dynamics
研究了具有有限速率$r$的随机重置扩散粒子的首次穿越时间问题。与具有相同平稳分布的有效平衡Langevin过程的最优搜索时间进行了定量比较。结果表明，具有非零重置率的间歇非平衡策略比平衡动态更有效。我们的研究结果扩展到多粒子系统，一队独立的搜索，最初均匀分布与给定的密度，寻找一个单一的不动的目标。在非平衡动力学情况下，目标的平均生存概率和典型生存概率都较小。
2012-12-17 cond-mat.stat-mech
Transporting Baguettes With Minimal Action: The Geometry of Optimal Nonequilibrium Processes in Stochastic Thermodynamics
论文借助最优输运与随机热力学几何，研究有限时间非平衡状态变化的最小功协议，并通过精确控制、自适应采样和测地线—反绝热分解解释其不连续与非单调特性。
2025-09-26 cond-mat.stat-mech
Molecular theory of Langevin dynamics for active self-diffusiophoretic colloids
由自扩散电泳机制推动的活性胶体颗粒通常由朗之万方程描述，该方程要么是基于物理基础假设的，要么是使用波动流体力学的方法导出的。虽然这些描述适用于微米和更大尺寸的胶体，但它们将分解为非常小的活性颗粒。本文给出了胶体非对称催化化学反应驱动的自扩散电泳粒子的朗之万方程的全微观推导。推导提供了平移和旋转摩擦张量的微观表达式，以及反应速率系数中出现的Langevin方程。扩散泳力和扭矩表示在满足广义传输方程的流体场的非平衡平均。结果提供了一个小尺度上的主动运动的描述，在粗粒度的连续流体方程结合边界条件，占胶体的存在下的描述可能是不合适的。
2020-07-02 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Maxwell-Demon NEMD formalism for transport: I. Extrapolating shear viscosity to the hydrodynamic limit
University of Missouri（密苏里大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
该研究提出麦克斯韦妖非平衡分子动力学方法测量伦纳德-琼斯流体的剪切黏度，证实其结果一致，且三维系统剪切黏度随粒子数增加以1/√N趋近流体力学极限。
2026-10-06 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Entropy production and fluctuation theorems for Langevin processes under continuous non-Markovian feedback control
朗之万过程的连续反馈控制可能是非马尔可夫的，由于测量和控制动作之间的时滞。我们表明，这需要修改耗散和时间反演之间的基本关系，并包括从反向过程的非因果性质所产生的贡献。然后，我们提出了一个新的定义的量衡量的路径的不可逆性在一个非平衡定态，它也可以被视为依赖于熵的总熵产生。这导致了第二定律的推广，它在长时间限制下具有简单的形式。作为一个例子，我们适用于线性系统的一般方法，这是既分析听话，实验相关。
2014-04-15 cond-mat.stat-mech
Energy dissipation and violation of the fluctuation-response relation in non-equilibrium Langevin systems
涨落-响应关系是适用于接近平衡的系统的基本关系。另一方面，当一个系统被驱动远离平衡时，这种关系一般是违反的，因为在非平衡系统中不满足详细平衡条件。即使在这种情况下，对于一类朗之万方程，在非平衡稳态中，涨落-响应关系的破坏程度与系统向环境中的能量耗散率之间存在着一个等式[T. Harada和S. - 我... Sasa，Phys. Rev. Lett. 95，130602（2005）]。由于这个等式只涉及实验上可测量的量，它可以作为一个命题来确定实验上是否可以用朗之万方程来描述系统。此外，每个自由度对能量耗散速率的贡献可以基于该等式来确定。在本文中，我们提出了一个全面的描述这个等式，并提供了详细的推导，包括多体系统，布朗电机模型，时间依赖系统，多热源系统的各种类型的模型。
2005-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Symmetry based determination of space-time functions in nonequilibrium growth processes
研究了线性随机Langevin方程描述的非平衡增长过程的时空关联和响应函数。专门利用这些方程的无噪声部分的空间和时间相关的对称性的存在，我们推导出的两个时间量的通用标度函数的表达式被发现同意从随机运动方程获得的精确表达式。时空函数的有用性说明通过调查两个原子的增长模型，家庭模型和限制家庭模型，这是属于一个独特的普适类在1+1和2+1空间维度。这纠正了早期的研究，该研究声称在2+1维中，这两个模型属于不同的普适性类。
2006-09-27 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium noise in electrophoresis: the microion wind
从理论上分析了单个胶体粒子在外加电场中的动力学行为。微离子的热运动在胶体的有效朗之万方程中导致与场成比例的各向异性的非平衡噪声源。的波动耗散比强烈地依赖于频率，和胶体，如果从其稳定状态的位置位移松弛的速度不成比例的梯度的对数的稳定状态的概率。
2009-07-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Intriguing properties of transport at the microscales: Langevin equation approach
本文基于Langevin方程形式探讨非平衡定向输运，研究受热与非热涨落驱动的Brownian粒子，揭示了巨输运、多重电流反转和负迁移率三种惊人行为。
2024-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Turbulence: A Nonequilibrium Field Theory
本文综述湍流场论研究成果，对比平衡与非平衡场论在湍流建模中的应用，介绍粘度重整化等关键结论及方法的推广应用，还涉及弱湍流与间歇性内容。
2025-02-21 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Nonequilibrium fluctuations in a harmonic trap with annealed stochastic stiffness
本文研究了过阻尼布朗粒子在谐势阱和退火随机刚度共同作用下的非平衡涨落，利用OU过程建模刚度，解析求解了位置分布、各阶矩、平均功与耗散热，并通过数值模拟验证。
2025-09-16 cond-mat.stat-mech
Fluctuations and correlations in nonequilibrium systems
非平衡系统以功和热的形式与环境交换能量。系统所做的功服从涨落定理，而耗散的热量（因内能变化而不同于功）则不服从涨落定理。导出了过阻尼Langevin系统中热的修正涨落关系。结果表明，功、热和内能变化之间的相互关联是造成功、热涨落特性不同的原因。在二维线性扩散系统中，详细研究了相互关联。我们开发了一种分析方法，它允许一个计算联合概率分布的大偏差函数。我们发现热与内能变化成负相关，这解释了热涨落定理失效的原因。
2014-02-02 cond-mat.stat-mech
Fluctuations, Responses and Energetics of Molecular Motors
描述了一个新的等式，它把非平衡Langevin系统的能量耗散率与涨落响应关系（FRR）的破坏程度联系起来。FRR是涨落的关联函数与宏观变量的响应函数之间的关系。虽然已经确定FRR在平衡态下成立，但在非平衡态系统中违反FRR的物理意义一直存在争议。最近，作者发现在非平衡Langevin系统中，FRR破坏的程度与能量耗散到环境中的速率成简单的等式关系。在本文中，我们充分解释了FRR，FRR破坏，和新的平等方面的朗之万模型称为布朗马达模型，这被认为是一个简单的模型的生物分子马达。此外，我们的结果的分子马达的实验研究中的应用进行了讨论，并作为一个例子，我们预测了一个新的时间常数的值关于KIF 1A，这是一种单头驱动蛋白的运动。
2006-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fall Rate of Sub-micron Particles and Bare Shear Viscosity: I. Diffusion Equation
Kim和Fedele发现了密立根定律在氮气中油滴下降速率的实验证据，这种差异对于最小的亚微米颗粒最为明显。在这里，我们解释这些结果表明，粒子的运动是由裸剪切粘度，这是由平均长度λ定义的部分。这与涉及重整化剪切粘度的通常理论相反。气体压力的增加导致裸剪切粘度的降低，结果是下降速率增加。这种行为与密立根定律的预测相反，密立根定律预测压力的增加会导致下降率的降低。因此，裸剪切粘度可通过下降率实验测量。这里的理论使用对流扩散方程和朗之万方法将在别处介绍。
2009-12-29 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
Dissipative Diamagnetism -- A Case Study for Equilibrium and Nonequilibrium Statistical Mechanics of Mesoscopic Systems
利用平衡态统计物理的路径积分方法计算了耗散对朗道抗磁性的影响。计算澄清了电子在其中运动的容器的边界的基本作用。此外，推导出的结果抗磁化也与从含时量子朗之万方程的渐近极限得到的表达式相匹配，提供了一定的顺序，保持在采取限制。这种识别然后统一了平衡和非平衡统计物理学的现象，如抗磁性，这是固有的量子和强烈依赖于边界效应。
2005-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Path-dependent Entropy Production
通过路径积分形式给出了非平衡态熵产生的严格推导。熵产生是指非平衡热力学过程在热源中堆积的熵变。它是一个中心量，通过它可以得到涨落定理的各种形式。研究了两类随机动力学：偶宇称态的朗之万动力学和单粒子的布朗运动。在推导的熵产生，这取决于状态空间中的路径的函数形式的数学模糊性，澄清使用严格的量子力学方法。
2015-08-06 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Properties of Steady-State Langevin Systems
受气候现象随机模式的启发，研究了一个带加性高斯白噪声的线性随机模式的定态问题。非平衡稳态的涨落定理对这些涨落的性质提供了限制。研究了不受涨落定理约束的涨落的性质，并将其与模型参数联系起来。轨道段的不可逆性满足涨落定理，可作为非平衡涨落的度量。的不可逆性概率密度函数（PDF）的时刻被发现和PDF被认为是非高斯。对于短的和长的轨迹段，平均不可逆性趋于零，并且对于一些有限的段长度具有最大值，这定义了波动的特征时间尺度。初始平均不可逆增长率等于平均熵产生，与噪声放大有关。对于具有确定性时间尺度分离的系统，具有比轨迹时间跨度短得多的时间尺度并且其噪声幅度不是渐近大的模式，不对一阶不可逆性统计作出贡献，为降维提供了潜在的基础。
2007-11-14 cond-mat.stat-mech physics.ao-ph
Adding noise and scaling forces to speed up the Langevin clock
Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
通过同时缩放确定性力和添加噪声，该研究提出了一种加速 Langevin 动力学系统计算的方法，并展示了其在热力学计算中的应用。
2026-03-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Demagnetization via Nucleation of the Nonequilibrium Metastable Phase in a Model of Disorder
我们研究了二维非平衡伊辛铁磁体的亚稳和成核。正则平衡被一个弱随机扰动动态地阻碍，该扰动模拟了未知源的均匀无序。我们提出了一个简单的理论描述，在完美的协议与蒙特卡罗模拟，假设非平衡亚稳态的衰减是由于，在平衡，表面和体积之间的竞争。这表明人们接受一个非平衡的“自由能”在介观/集团水平，它enembered一个非平衡的“表面张力“与一些特殊的低T行为。我们说明了有趣的非平衡现象的发生，包括：（一）噪声增强稳定的非平衡亚稳态;（二）再入强非平衡条件下的亚稳态极限;和（iii）共振传播的域壁。我们的系统的合作行为也可以理解为一个Langevin方程的加性和乘性噪声。我们还研究了亚稳态的情况下，开放的边界，因为它可能对应于一个磁性纳米粒子。然后，我们观察到突发式的松弛在低T下，触发的额外的表面随机性，与无标度雪崩，这非常类似于许多复杂系统的松弛报告的类型。我们表明，这是由于许多退磁事件的叠加，每个具有明确定义的规模，这是由它起源的畴壁的曲率。这是一个在非平衡环境中的（表观）标度不变性的例子，它与任何熟悉的临界性无关。
2006-12-28 cond-mat.stat-mech
