Thermodynamic entropy as a Noether invariant in a Langevin equation
研究了随机过程中热力学熵作为Noether不变量的性质。根据昂萨格理论，我们考虑热孤立系中热力学变量的朗之万方程。通过对Langevin方程的Martin-Siggia-Rose-Janssen-de Dominance作用量的分析，发现该作用量在准静态过程中具有连续对称性，从而导致热力学熵成为该对称性的Noether不变量.
2019-09-29 cond-mat.stat-mech
The thermodynamic entropy of a macroscopic quantum system is a continuous function of energy
熵的正确定义是统计力学和热力学之间关系的基础。它也在最近关于负温度概念有效性的辩论中发挥了重要作用。在本文中，我分析和计算大的，但有限的量子力学系统的热力学熵。这种分析的一个特点是，量子系统的热力学能量被证明是一个连续变量，而不是与离散的能量本征值。熵作为能量的函数的计算可以用从正则系综获得的热力学势的勒让德变换来进行。所得的熵表达式也能够描述具有不相称能级间距的量子系统之间的平衡。熵的这个定义保留了所有必需的热力学性质，包括满足所有热力学公设和热力学定律。证明了负温度概念与热力学原理的一致性。
2015-08-06 cond-mat.stat-mech
Minimal entropy production under thermodynamic constraints: An application of cycle decomposition for Markov chain design
我们建议使用由Cohen和Alpern引入的马尔可夫链空间的循环分解来构造具有特定特征的马尔可夫动力学。作为这种方法的应用，我们推导出产生规定的热力学电流所需的最小熵产生。
2023-03-10 cond-mat.stat-mech
Entropy and Its Quantum Thermodynamical Implication for Anomalous Spectral Systems
通过对两个典型的具有反常谱密度耗散系统的低温量子行为的研究，研究了它们的态函数熵及其量子化学意义。在所有的情况下，它被发现，熵迅速衰减，并消失的温度接近零。这与热力学第三定律有很好的一致性，为基本热力学定律在量子耗散区的有效性提供了又一证据。
2011-10-27 cond-mat.stat-mech
Geometrical aspects of entropy production in stochastic thermodynamics based on Wasserstein distance
研究了Fokker-Planck方程的最优输运理论与随机热力学之间的关系。我们表明，熵产生的下限是由$L^2$ -Wasserstein距离的路径长度测量的行动。由于$L^2$ -Wasserstein距离是最优输运理论的一个几何度量，我们的结果意味着熵产生的几何解释。基于这种解释，我们得到了一个过渡时间和熵产生之间的热力学权衡关系。这种热力学的权衡关系被认为是一个热力学的速度限制，它给出了一个更严格的界限的熵产生。我们还讨论了随机热力学的子系统，并推导出一个下界的部分熵产生作为推广的信息热力学第二定律。我们的形式主义也提供了一个几何图片的最佳协议，以尽量减少熵产生。我们说明了这些结果的最佳随机热机和效率的几何界限。
2021-10-29 cond-mat.stat-mech
The Entropy Anomaly and the Linear Irreversible Thermodynamics
利用线性不可逆热力学和线性响应理论计算了稀胶体悬浮液的不可逆电流和熵产生率。最近在随机热力学背景下讨论的\anomalous“或\hidden“熵在这些经典框架中得到了充分的考虑。我们表明，这两个不同的配方导致相同的结果，只要当地的平衡假设，或相当于线性响应理论，是有效的。
2018-08-23 cond-mat.stat-mech
Heat and Entropy in nonextensive thermodynamics
热量和功的概念是在非广延统计力学中推导出来的，其步骤与广延统计力学中的步骤相同。
2003-01-31 cond-mat.stat-mech
Backward transfer entropy: Informational measure for detecting hidden Markov models and its interpretations in thermodynamics, gambling and causality
传递熵是信息流的一个公认的度量，它量化了两个随机时间序列之间的直接影响，并已被证明是有用的在各种科学领域。在这里，我们介绍了向后的时间序列的转移熵称为向后转移熵，并表明向后转移熵量化了它是多远，从动态到隐马尔可夫模型。此外，我们讨论了在完全不同的热力学设置的信息处理和赌博与边信息的后向传递熵的物理解释。在热力学和博弈的两种情况下，后向传递熵表征了可能损失的一些利益，而传统传递熵表征了可能的利益。我们的结果暗示了热力学和信息流存在下的赌博之间的深刻联系，并且后向传递熵将在非平衡热力学、生物化学科学、经济学和统计学中作为一种新的信息流度量有用。
2016-09-21 cond-mat.stat-mech
Heat and generalized Clausius entropy of nonextensive systems
宏观非广延热力学的研究不求助于微观统计力学。结果表明，如果熵是非广延的，则由广义热力学第零定律引入的物理温度概念必然导致热力学热力学第一定律和包括克劳修斯热力学熵定义在内的某些热力学关系式的修正。它还表明，通过应用这种广义克劳修斯熵的复合非广延系统，如何非广延熵和热量的一致性表现在任意的热力学过程。由此产生的一个重要观点是，连接微观和宏观概念的熵系数不能从宏观非广延理论中去除。这一事实表明，非外延性可能需要在逻辑水平上的宏观热力学原子论。
2001-01-06 cond-mat.stat-mech
On the thermodynamic stability conditions of Tsallis' entropy
重新讨论了Tsallis熵的热力学稳定性条件。作为Ramshaw [Phys. Lett. A { \bf 198}（1995）119]已经指出，由于Tsallis熵的不可加性，Tsallis熵相对于内能的平方不足以保证对于所有$q$值的热力学稳定性。考虑到非可加性，显式导出了Tsallis熵的TSC的微分形式。结果表明，所得到的Tsallis熵的TSC等价于标准比热的正值。这些结果与Tsallis熵和Rényi熵之间的关系是一致的。
2002-01-24 cond-mat.stat-mech
The definition of the thermodynamic entropy in statistical mechanics
基于宏观变量随时间变化的概率分布，提出了热力学熵的定义。当复合系统中的约束被释放时，新的平衡值的概率分布进入一个窄峰。用概率分布的对数来定义熵，会自动使它在平衡值处达到最大值，因此它满足第二定律。它也满足热力学的基本原理。迪克斯和彼得斯对此定义的异议进行了讨论和解决。
2016-08-17 cond-mat.stat-mech
Negative temperatures and the definition of entropy
负温度的概念最近在统计力学中关于热力学熵的正确定义的争论中重新引起了人们的兴趣。一些研究人员已经将热力学熵与吉布斯提出的“体积熵”完全等同起来，并进一步得出结论，根据这个定义，负温度违反了热力学原理。我们不同意这些结论。我们证明，体积熵是不一致的系统与非单调能量密度的热力学假设，而熵的定义的基础上的宏观变量的概率分布满足热力学假设。我们的结果证实了负温度是热力学的一个有效的推广。
2015-10-12 cond-mat.stat-mech
Second law, entropy production, and reversibility in thermodynamics of information
我们提出了一个信息热力学的基本概念的教学审查，通过集中在热力学第二定律和熵产生。特别是，我们讨论了热力学可逆性，逻辑可逆性和热辐射的背景下，朗道原理和澄清，这三个概念是从根本上彼此不同的关系。我们还讨论了测量和麦克斯韦妖反馈控制的热力学。我们澄清恶魔和第二定律确实是一致的，在测量和反馈过程中单独，通过包括互信息的熵产生。
2017-12-19 cond-mat.stat-mech
Entropy flux and Lagrange multipliers: information theory and thermodynamics
我们分析了信息论中使用的非平衡拉格朗日乘子和刘的技术利用熵不等式中使用的拉格朗日乘子之间的关系。我们观察到，刘的技术和信息论之间并不完全等价。
1998-11-27 cond-mat.stat-mech
Numerical examination of steady-state thermodynamics from the entropy connected to the excess heat
我们用数值方法确定了热传导状态的熵，它与被认为是非平衡态稳态热力学的基本量的所谓过剩热有关。我们采用一种有效的方法从裸热流中估算熵，发现所得熵与我们熟悉的局域平衡假设符合得很好。该方法比局部平衡方法具有更广泛的适用性，为比较复杂系统的热力学性质和局部平衡的热力学性质提供了可能。我们进一步研究了热传导态的熵，发现它既具有广延性又具有可加性;然而，这两种性质并不相互退化，与平衡态的熵不同。外延性和可加性的分离使得热力学方法难以应用。
2016-03-13 cond-mat.stat-mech
Construction of microcanonical entropy on thermodynamic pillars
一个目前备受争议的问题是微正则熵是否应该表示为相体积的对数（体积熵，也称为吉布斯熵）或状态密度的对数（表面熵，也称为玻尔兹曼熵）。而不是假设他们和调查的后果，每个定义，因为是习惯，在这里，我们采取了自下而上的方法，并建立在两个基本的热力学支柱的微正则形式主义内的熵表达式：（i）热力学第二定律制定准静态过程：$δQ/T$是一个精确的微分，（ii）理想气体的法律：$PV=k_B NT$。第一个支柱意味着熵必须是相体积$Ω$的函数。第二个支柱在所有可能的函数中挑出对数函数。因此，该构造唯一地导致表达式$S= k_B \ln Ω$，即体积熵。因此，任何熵表达式以外的吉布斯，例如，玻尔兹曼熵，可能导致与两个热力学支柱的不一致。我们说明了这一点的原型的例子，一个宏观收集的非相互作用的自旋在磁场，并表明，玻尔兹曼熵严重未能预测的磁化强度，即使在热力学极限。吉布斯熵的独特性，以及玻尔兹曼熵的潜在危害，为立即抛弃后者提供了令人信服的理由。
2015-05-25 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic bounds on the asymmetry of cross-correlations with dynamical activity and entropy production
本文针对非平衡系统的互相关不对称性，利用动力学活性与熵产生率建立两个归一化热力学界限，兼具广泛适用性与实验可检验性。
2024-04-05 cond-mat.stat-mech
Validity of the third law of thermodynamics for the Tsallis entropy
Bento \textit{et al.} [Phys. Rev. E 91，022105（2015）]最近指出，Tsallis熵在次加性状态下违反了$0 < q <1$的热力学第三定律。我们首先表明，制度之间的分工$q < 1$和$q > 1$已经是固有的基本不完整的结构的变形矩阵和指数的Tsallis熵。然后，我们提供了完整的变形函数，并表明Tsallis熵符合热力学第三定律的超加性$q < 1$和次加性$q > 1$制度。最后，我们注意到，Tsallis熵不需要使用护送平均计划，一旦它表示在完全变形的功能。
2016-02-23 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium thermodynamics.III. Thermodynamic Principles, Entropy Continuity during Component Confinement, Energy Gap and the Residual Entropy
为了研究组分约束的后果，例如在玻璃化转变和众所周知的能量或焓隙（在绝对零度下玻璃和完美晶体之间，见正文），我们遵循我们以前的方法[Phys. Rev. E 81，051130（2010）]，将第二定律应用于由均匀系统孤立系和介质组成的系统。我们建立了一般的理由吉布斯自由能G（t）的连续性作为时间的函数在固定的温度和压力的介质。从这一点和观察到的组分限制期间焓的连续性，可以立即得出，开放系统的熵S在组分限制期间（例如在玻璃化转变时）必须保持连续。我们使用这些连续性和最近开发的非平衡态热力学制定的热力学原理的可加性，再现性，连续性和稳定性，也必须适用于非平衡系统的内部平衡。我们发现，在玻璃化转变过程中的不可逆性只证明剩余熵S_{R}至少是尽可能多的不可逆性，在该领域的一种常见的做法，通过忽视确定。这证明了玻璃中的非零剩余熵S_{R}是合理的，这也与绝对零度下的能量或焓隙一致。我们建立了一个非平衡系统熵的统计公式，根据第二定律，得到了组分禁闭过程中熵的连续性，揭示了剩余熵背后的奥秘，这与我们最近的结论[Symmetry 2，1201（2010）]是一致的。
2011-01-04 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
The concavity of entropy and extremum principles in thermodynamics
我们重新审视的热力学熵，以制定一个一般的最小能量原理的证明，以及其他等效极值原理，是有效的热力学势和相应的Massieu功能在不同的约束下。目前的推导旨在为这些原则提供一个连贯的正式框架，这在教学上也可能是有用的，因为它充分利用并突出了不同计划之间的等效性。我们还阐明了一阶相变热力学势的一般形状的极值原理的后果。
2003-06-30 cond-mat.stat-mech
Information measures based on Tsallis' entropy and geometric considerations for thermodynamic systems
量子系统的热力学行为的分析可以从几何的角度来研究状态空间的结构。我们已经开发了这样一个非广泛的热统计框架的分析，利用来自Tsallis熵的q-散度。算子方差和协方差的广义表达式被认为是，在其中的基本张量。
2005-10-17 cond-mat.stat-mech
Information, order, complexity, and entropy in materials including biological systems: a thermodynamic theory based on state variables
The University of Osaka（大阪大学）；Vietnam Japan University, VNU（越南日本大学）
本文针对材料（含生物系统）中熵等概念的歧义问题，提出基于状态变量的热力学理论，以时间平均原子位置为固体状态变量，统一熵等概念并解决与第三定律的矛盾。
2026-08-18 cond-mat.stat-mech
Zeroth law of thermodynamics and the transformation from nonextensive to extensive framework
在非广延框架下，热力学第零定律不仅决定了Lagrange乘子与密集变量之间的映射，而且决定了非广延熵与广延熵之间的映射.约束的形式决定了广义熵的形式，标准平均值导致Boltzmann-Shannon-Gibbs熵，而归一化有偏平均值导致Renyi熵。拉格朗日乘子和密集变量之间的映射也讨论了在更一般的背景下的组合熵。
2002-07-10 cond-mat.stat-mech
Hierarchy of entropy production and thermodynamic trade-off relations in non-Markovian systems
The University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）
本文通过马尔可夫嵌入方法研究非马尔可夫系统中熵产的分解，揭示记忆效应如何影响热机性能与电流精度，建立熵产层次结构及热力学权衡关系。
2026-10-07 cond-mat.stat-mech
Stochastic approach to equilibrium and nonequilibrium thermodynamics
我们开发的随机热力学方法的基础上的随机动力学，它可以是离散的（主方程）连续的（福克-普朗克方程），并在两个假设有关熵。第一个是熵本身的定义，第二个是熵产生率的定义，它是非负的，在热力学平衡时为零。基于这些假设，我们研究了多自由度相互作用系统在平衡态和非平衡态下的宏观动力学规律，以及如何从随机动力学中导出宏观动力学规律。这些研究包括化学反应的准平衡过程、平衡面的凸性、热力学势的单调时间行为（包括熵）、熵产生率的双线性形式、Onsager系数和互反关系以及化学反应的非平衡稳态。
2015-04-28 cond-mat.stat-mech
The dual formalisms of nonextensive thermodynamics for open systems with maximum entropy principle
本文研究开放系统的非广延热力学。在最大熵原理的基础上，利用对偶粒子数定义，假定化学势为常数，在两组平行形式中重新推导了对偶幂律q分布函数，导出了开放体系热力学量具有对偶解释的基本热力学方程.通过引入Legendre变换的并行结构，导出了开放体系中其他具有量的对偶解释的热力学方程，进而导出了几个对偶热力学关系式。我们可以很容易地发现，对偶关系之间存在着相关性，并由此找到了Tsallis因子在等体积或等熵偏导数计算中保持不变的等价规则。利用这一规则，可以得到更多的关联式，并容易地得到拉格朗日内能和压强的统计表达式。
2020-02-25 cond-mat.stat-mech
Additive entropy underlying the general composable entropy prescribed by thermodynamic meta-equilibrium
我们考虑由满足外部约束的可加形式的独立子系统组成的复合系统的Meta平衡态，正如Abe [Phys. Rev. E { \bf 63}，061105（2001）]最近讨论的那样。我们通过确定共同的强度变量，推导出可组合熵$\tilde{S}$的基础上的加性熵$S$。最简单形式的可合成熵满足Tsallis型非加性，而最一般的可合成形式被解释为这种最简单形式的单调递增函数$H$.这与观察结果一致，即亚平衡可以等效地由$H[\tilde{S}]$或$\tilde{S}$的最大值描述，并且在两种情况下强度变量相同。
2003-06-27 cond-mat.stat-mech
Universality and Thermodynamics of Turbulence
利用实验中的SPIV技术和对纳维-斯托克斯方程的直接数值模拟，研究了欧拉速度结构函数的普适性.我们表明，数值和实验的速度结构函数的顺序9遵循对数的普遍性，我们发现，他们崩溃的一个普遍的曲线，如果我们使用的单位，包括对数依赖于雷诺数。然后，我们调查的意义和后果，这样的日志的普遍性，并表明，它是连接到一个“多重分形自由能”的属性，基于多重分形和热力学之间的类比。我们发现，在这样一个框架中，一个波动的耗散尺度的存在与描述粗糙的速度场与不同的霍尔德指数的relaminarisation的相变。这样的相变已经被观察到使用拉格朗日速度结构函数，但到目前为止被认为是遥不可及的欧拉数据。
2019-03-02 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Does von Neumann Entropy Correspond to Thermodynamic Entropy?
传统观点认为，冯诺伊曼熵对应于热力学熵，但Hemmo和Shenker（2006）最近通过攻击冯诺依曼（1955）和他的论点来反对这一观点。我认为，Hemmo和Shenker的论点失败，由于几个误解：关于热力学力学和热力学领域的适用性，关于混合状态的性质，以及近似在物理学中的作用。结果，他们的论证在所有情况下都失败了：在单粒子情况下，有限粒子情况下，无限粒子情况下。
2023-03-26 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph
Information vs Thermodynamic Entropy
该研究对比香农信息与热力学熵，指出二者存在差异，且香农信息不受热力学第二定律约束。
2024-07-12 cond-mat.stat-mech physics.data-an quant-ph
Thermodynamics from relative entropy
热力学通常从熵和最大熵原理开始发展。我们在这里调查在何种程度上可以取代熵与相对熵有几个优点，例如在本地量子场论的背景下。我们发现最大熵原理可以用最小期望相对熵原理代替。各种系综及其热力学势可以通过相对熵来定义。我们还表明，热涨落实际上是由一个相对熵。此外，我们重新制定热力学第三定律仅使用相对熵。
2020-11-16 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Possibility of the total thermodynamic entropy production rate of a finite-sized isolated quantum system to be negative for the Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad-type Markovian dynamics of its subsystem
研究了孤立量子系统的热力学总熵产生率。特别是，我们考虑了一个量子模型的耦合谐振子在一个星配置，其中一个中心谐振子（系统）耦合到一个有限数量的周围谐振子（浴）。在这个模型中，当整个系统的初始状态由系统和浴的吉布斯态的张量积给出时，每个谐振子总是处于温度依赖于时间的吉布斯态。这使我们能够定义每个谐振子的含时热力学熵和总的非平衡热力学熵作为它们的总和。我们分析确认，总热力学熵满足热力学第三定律。我们的数值解表明，即使当系统的动力学很好地近似的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad（GKSL）型马尔可夫主方程，总热力学熵产生率可以是负的，而总热力学熵满足热力学第二定律。这一结果是对一般认为系统在GKSL型马尔可夫动力学下总熵产生率非负的一个反例。
2021-05-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Tightening the thermodynamic uncertainty relations with null-entropy events: What we learn when nothing happens
University of Rochester（罗切斯特大学）；Universidade Federal do ABC（ABC联邦大学）
通过引入零熵事件，研究者收紧了热力学不确定性关系，利用四态SWAP引擎验证了该方法的有效性。
2026-03-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic entropy of a many body energy eigenstate
有人认为，一个典型的多体能量本征态有一个定义良好的热力学熵和个人的本征态具有类似的一般孤立系的热力学特性。我们研究大系统的本征态能量相当于有限的温度。当系统的准静态演化是绝热的（在量子力学意义上），两个耦合的子系统可以将热量从一个子系统传递到另一个子系统，但仍保持在能量本征态。为了从波函数明确地构造熵，自由度被分成两个不相等的部分。我们认为，这两个子系统之间的纠缠熵是较小的子系统的每自由度的热力学熵。这是通过追踪较大的子系统来获得密度矩阵，并计算对角和非对角对纠缠熵的贡献来完成的。
2009-10-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Axiomatic relation between thermodynamic and information-theoretic entropies
克劳修斯定义的热力学熵，描述了基于温度和热量等唯象量的系统的宏观观测。相比之下，香农引入的信息论熵是一种不确定性的度量。在这封信中，我们连接这两个概念的熵，使用热力学公理框架[Lieb，Yngvason，Proc。Soc.（2013）]。特别是，我们得到了克劳修斯熵和香农熵之间的直接关系，或其推广到量子系统，冯诺伊曼熵。更一般地说，我们发现，熵的措施相关的非平衡态热力学对应的熵在一次信息理论中使用。
2017-01-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fractional Entropy Decaying and the Third Law of Thermodynamics
研究了分数阶阻尼系统的量子热力学性质。揭示了一个分数幂律衰减熵函数，为热力学第三定律在量子耗散区的有效性提供了又一证据。揭示了熵随温度趋于绝对零度而从非线性发散函数变为分数阶半线性衰减函数等非平凡性质。
2013-12-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Similarity between quantum mechanics and thermodynamics: Entropy, temperature, and Carnot cycle
讨论了量子力学与热力学的相似性。结果表明，如果将克劳修斯等式应用于Shannon熵和热量的类比，则Shannon熵的值与正则密度矩阵的冯诺伊曼熵的值在形式上一致，纯态量子力学显然转化为量子热力学。研究了一维无限深势阱中粒子的简单两态模型的量子卡诺循环，证明了其效率与经典卡诺循环相同.
2011-03-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
On Thermodynamic Interpretation of Copula Entropy
Copula Entropy（CE）是信息论中最近引入的度量相关性/依赖性的概念。本文介绍了CE理论，并给出了平衡态下N粒子关联体系CE的热力学解释。
2021-12-01 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Emergence and Breaking of Duality Symmetry in Generalized Fundamental Thermodynamic Relations
将作为统计极限行为的热力学推广到具有概率{ \it a priori}的任意系统，其中热力学的无限尺寸极限被多重测量极限所代替. Massieu熵和Gibbs熵之间的对偶对称性在无限次重复观测的极限下产生，从而产生Gibbs方程和Hill-Gibbs-Duhem方程（HGDE）。如果一个系统的热力学极限满足Callen的假设，熵是一个欧拉函数，对称性就失去了：HGDE简化为吉布斯-杜亨方程。该理论为经典热力学和纳米热力学提供了一个非机械化的基础，并提供了一个从大量数据中提取涌现的框架，而不需要底层细节。
2022-03-20 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A Variational Principle for Extended Irreversible Thermodynamics: Heat Conducting Viscous Fluids
本文通过引入将热力学通量视为独立变量的非平衡 Lagrangian 作用量原理，为热传导粘性流体发展了扩展不可逆热力学的变分框架，自然导出 Cattaneo-Christov 模型，并促进了热力学一致的数值方法开发。
2025-09-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermodynamic Entropy as Information -- A compression-based demonstration of the Shannon-Boltzmann equivalence in condensed matter
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
该研究通过压缩方法证明了信息熵与热力学熵的等价性，为理解热力学无序提供了新视角。
2025-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relation under continuous measurement and feedback with quantum-classical-transfer entropy
The University of Tokyo（东京大学）；Inamori Research Institute for Science (InaRIS)（稻盛科学研究所）
研究通过量子-经典转移熵量化连续测量获得的信息，揭示了电流精度受信息热力学成本约束，并展示反馈可提升精度同时抑制熵产。
2026-03-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Macroscopic Observables, Thermodynamic Completeness and the Differentiability of Entropy
我们提供了一个量子统计基础（a）一个完整的热力学变量集的表征和（b）这些变量的熵函数的可微性
2018-08-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Configurational entropy of ice from thermodynamic integration
采用热力学积分方法计算了冰从高温到低温的构型熵。我们使用蒙特卡罗模拟与一个简单的能量模型，再现Bernal-Fowler冰规则。这个过程被发现是足够精确的，以给出可靠的值为不同的冰相在热力学极限的剩余熵s_th。首先，我们检查它的二维冰模型。其次，我们计算了冰Ih的s_th，并将我们的结果与文献中给出的结果进行了比较。第三，我们得到冰VI的s_th，我们发现它的值明显高于冰Ih。
2013-07-15 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The role of entropy production and thermodynamic uncertainty relations in the asymmetric thermalization of open quantum systems
本研究通过熵产生速率和量子热动能不确定关系，揭示了开放量子系统中加热比冷却更快且更稳定的热力学机制。
2025-10-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Numerical study of non-adiabatic quantum thermodynamics of the driven resonant level model: Non-equilibrium entropy production and higher order corrections
本文对非平衡条件下的共振能级模型的量子热力学进行了数值研究。在我们之前关于非平衡量子热力学的工作（Phys. Rev. B 101，184304 [2020]）之后，我们将密度算符扩展为驱动速度的幂级数，在那里我们可以确定非绝热热力学量。特别地，我们计算了非平衡熵产生率以及对能量和/或布居的高阶非绝热修正。在弱耦合的限制下，我们的结果退化为量子主方程的结果。
2022-04-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum coarse-grained entropy and thermodynamics
我们扩展经典的粗粒度熵，通常用于物理学的许多分支，量子领域。我们发现了两个粗粒化，一个使用局部粒子数的测量，然后总能量，第二个使用局部能量测量，这导致了一个定义在平衡之外的熵，是符合平衡系统的热力学熵，并达到热力学熵的长时间限制，即使在真正孤立的量子系统。这回答了长期存在的概念问题，即熵与封闭量子系统中热力学第二定律的表述有关。这种熵原则上是可以测量的，特别是现在对这种系统的实验变得可行。
2019-01-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
On determining absolute entropy without quantum theory or the Third Law of thermodynamics
我们采用经典热力学来获得关于绝对熵的信息，而不求助于统计方法、量子力学或热力学第三定律。吉布斯-迪昂方程给出了确定流体绝对熵的各种简单方法。我们还研究了理想气体的熵和热平衡下等离子体的电离。电离度的单一测量可以用来确定熵方程中的未知常数，从而确定气体的绝对熵。从所有这些例子可以看出，在绝对零度下的熵值不需要通过公设来指定，而是可以根据经验推导出来。
2016-01-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.hist-ph
Microscopic diagonal entropy and its connection to basic thermodynamic relations
我们定义一个任意哈密顿系统的对角熵（d熵）为$S_d=-\sum_n ρ_{nn}\ln ρ_{nn}$，其和取在瞬时能态的基础上。在平衡状态下，这个熵与传统的冯诺伊曼熵$S_n=-{\rm Tr}\, ρ\lnρ$一致。然而，与$S_n$相反，d-熵在封闭的哈密顿系统中在时间上不守恒。如果系统最初处于稳态，那么根据热力学第二定律，d熵只能增加或保持不变。我们还表明，d-熵可以表示通过能量分布函数，因此它是可测量的，至少在原则上。在哈密顿量的局部性和不可积性的非常一般的假设下，d-熵成为大系统中平均能量的唯一函数，并自动满足基本的热力学关系。对于准静态过程，这种关系可归结为热力学热力学第一定律。对于绝热过程，d熵也自动守恒。我们用明确的例子说明了我们的结果，并表明$S_d$的行为与热力学的预期一致。
2010-09-10 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Entropy and time: Thermodynamics of diffusion processes
我们给意义的第一和第二热力学定律的情况下，介观的平衡系统，这是由扩散过程。分析了熵产生的概念。亥姆霍兹极值原理的作用与更熟悉的熵极值原理的作用形成对比。
2008-04-29 cond-mat.other cond-mat.stat-mech hep-th
Non-equilibrium Approach to Thermodynamics using Jarzynski Equality and Diagonal Entropy
我们结合对角熵和Jarzynski等式来研究封闭量子系统的热力学性质。将这种方法应用于量子谐振子，对角熵提供了远离平衡的封闭系统的温度概念，并允许计算自由能分布。我们还将这种方法应用到一个硬核玻色子晶格模型，并讨论了如何估计温度，熵和测量功分布函数的措施。该技术提供了一种通过在一系列猝灭中做功来研究非平衡量子动力学的途径。
2013-07-07 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph quant-ph
Thermodynamics, entropy, and stability of thin shells in 2+1 flat spacetimes
分析了（2+1）维平坦时空中静态薄环壳的热力学平衡态。在环的内部，时空是平坦的，而在环的外部，时空是圆锥平坦的。应用于薄壳的热力学热力学第一定律导致壳的熵仅是其质量的函数。给出了这种质量函数的两种简单形式，从而得到两种不同的熵表达式。热力学稳定性方程进行了分析，导致某些允许的区域的自由参数。与通常的（3+1）维情况相反，这个壳层的熵是纯粹经典的，因为唯一进入问题的基本常数是（2+1）维引力常量$G_3$，它的单位是质量的倒数。
2013-09-05 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Thermodynamical Property of Entanglement Entropy for Excited States
我们认为，一个非常小的子系统的纠缠熵服从的性质是类似的热力学热力学第一定律，当我们激发系统。在相对论的设置中，它的有效温度与子系统大小的倒数成正比。这提供了能量和量子信息量之间的普遍关系。我们用全息术导出了这些结果，并用二维场论加以证实。我们也将评论一个负比热的例子，并提出热力学第二定律和纠缠熵的强次可加性之间的联系。
2012-12-05 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
