Dynamical contribution to the heat conductivity in stochastic energy exchanges of locally confined gases
我们提出了一个系统的马尔可夫跳跃过程的导热系数的计算建模的能量交换在一个阵列的局部限制硬球在传导阈值。基于变分公式[Sasada M. 2016，{\it Thermal conductivity for stochastic energy exchange models}，arXiv：1611.08866]，导出了电导率的显式上界，其表现出向渐近值的快速幂律收敛。因此，我们得出结论，热传导率的能量交换频率的比率偏离其静态贡献的一个小的负修正，其动态贡献，评估为$-0.000\,373$在无量纲单位。动力学蒙特卡罗模拟证实了这一预测，这是大大改善了较早的结果。
2017-02-10 cond-mat.stat-mech
Macroscopic proof of the Jarzynski-Wojcik fluctuation theorem for heat exchange
在最近的工作中，Jarzynski和Wojcik（2004 Phys. Rev. 92，230602）已经通过使用哈密顿动力学的性质和统计力学考虑表明，通过接触，最初在不同温度下制备的两个系统之间的热交换遵守波动定理。在这里，提出了另一种证明，其中只采用宏观热力学量。发现细致平衡条件起着至关重要的作用。因此，该定理在非常一般的条件下成立。
2008-04-15 cond-mat.stat-mech
Transient exchange fluctuation theorems for heat using Hamiltonian framework: Classical and Quantum
研究了有限系统与储层耦合时热交换的统计特性。我们得到了热涨落定理在瞬态区域考虑的组合系统的哈密顿动力学的感兴趣的系统和热浴（S）的解析结果。感兴趣的系统由外部协议驱动。我们首先推导出它在一个单一的热浴的背景下。所得结果与已知结果完全一致。然后我们将治疗推广到两个热浴。我们进一步扩展的研究，量子系统，并表明类似的经典情况下，在量子制度的关系。在我们的研究中，我们调用冯诺依曼两点投影测量在量子力学在瞬态制度。我们的结果是Jarzynski-W $\grave{o}$ jcik热涨落定理的推广。
2016-08-21 cond-mat.stat-mech
Heat exchanges in a quenched ferromagnet
在大N极限下，解析地计算了铁磁体在临界点以下失超后一段时间内的非平衡热交换几率分布。该分布的特征在于奇异阈值Qc < 0，低于该阈值，宏观部分的热量由序参量的k = 0傅立叶分量释放。产生这一现象的数学结构与平衡低温相的序参量凝结是同一个原因。由各个傅立叶模式交换的热量遵循非平凡模式，其中小波矢量处的不稳定模式使特征有限波矢量kM周围的模式升温。两个内部温度，与k = 0和k = kM模式，规则的热流通过一个波动关系类似的固定系统中的两个热源接触。
2013-01-08 cond-mat.stat-mech
Exchange fluctuation theorem for heat transport between multi-terminal harmonic systems
我们研究了在没有有限结的情况下，多端系统之间的热传递和熵产生的全计数统计。该系统被建模为耦合谐振子的集合，这些谐振子保持在不同的平衡温度，并通过任意的时间依赖性耦合连接。在相容量子框架下，利用两次测量概念，得到了广义累积量母函数的解析表达式。我们讨论了瞬态和稳态波动定理的转移量。我们还讨论了耦合强度对交换涨落定理的影响。
2014-04-18 cond-mat.stat-mech
Exchange fluctuation theorems for a chain of interacting particles in presence of two heat baths
C。Jarzynski和D. K. Wójcik，in Phys. Rev. Lett. { \bf 92}，230602（2004）。我们将这一结果扩展到两个Langevin水库在不同的温度下，通过相互作用的粒子制成的导体连接的情况下，并受到外部驱动器或工作源。朗之万水库的特点是高斯白噪声波动和伴随的摩擦系数。我们首先推导了正向路径与反向路径之比的Crooks定理，并讨论了该模型中的第一定律。然后，我们推导出修正的详细波动定理（MDFT）的热交换在每一端。这些定理不同于文献中详细涨落定理（DFT）的通常形式，因为存在一个额外的乘法因子。该因子量化了我们的MFDT与DFT的偏差。最后，我们数值研究了我们的模型，为了简单起见，只有两个相互作用的粒子。
2014-05-20 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
Heat conduction and the nonequilibrium stationary states of stochastic energy exchange processes
我重新审视了完全可解的Kipnis-Marchioro-Presutti热传导模型[J. Stat. Phys.2765（1982）]，并且描述了对于其端部与不同温度下的热浴接触的任意尺寸的一维系统，它们的非平衡定态的系统表征。这些论点避免了诉诸对偶过程的分析，并产生了傅立叶定律的直接推导，以及高阶静态相关性，如协变矩阵。这些结果的家庭推广KMP模型的梯度模型的换位建立和具体情况下进行检查。
2017-03-03 cond-mat.stat-mech
Statistical properties of the energy exchanged between two heat baths coupled by thermal fluctuations
我们从实验和理论两方面研究了两个电导体之间交换的能量的统计特性，保持在不同的温度由两个不同的热库，并耦合的电热噪声。这样一个系统由两个保持在不同温度并由弹性力耦合的布朗粒子相同的方程所支配。我们测量两个水库之间的热量流动，所做的热力学工作的一部分系统的其他，我们表明，这些数量表现出长时间的波动定理。此外，我们评估的波动熵，它满足一个守恒定律。这些实验结果与理论分析是完全一致的。我们的结果提供了更多的洞察著名的费曼棘轮的能量转移广泛研究的理论，但从来没有在实验中。
2013-11-17 cond-mat.stat-mech
Statistics of heat exchange between two resistors
本文研究由任意线性无耗电路耦合的两个电阻之间的能量流动。我们表明，电阻之间的能量传输的波动是由随机散射的光子的有效势垒与频率相关的传输概率$τ(ω)$。我们表示后者的电路参数。我们的结果是有效的，在量子和经典制度和非平衡电子分布函数的电阻。
2015-08-21 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorems for Heat exchanges between passive and active baths
本文通过粒子在双势阱间跳跃的数值模型，利用热交换涨落定理测量非平衡主动浴温度，比较两种热定义并解释所得温度差异。
2024-12-10 cond-mat.stat-mech
Quantum, cyclic and particle-exchange heat engines
三能级放大器（基于热泵浦激光的量子热机）和经典卡诺循环的热力学行为之间的差异通常归因于前者本质上的量子或离散性质。在这里，我们提供了一些经典和半经典的热机，如电子，热电和光伏器件，都利用相同的热力学机制，实现可逆性的三电平放大器，即等熵（但非等温）之间的热，冷水库的粒子转移的例子。这种机制是不同于等温热传递所需的实现可逆性循环发动机，如卡诺，奥托或布雷顿循环。我们指出，以前发现的一些定性的差异之间的三电平放大器和卡诺循环可能是由于这样一个事实，即它们不是相同的“类型”的热机，而不是量子性质的三电平放大器本身。
2004-11-26 cond-mat.stat-mech
Joint fluctuation theorems for sequential heat exchange
本文研究了一个量子系统与任意数量的原子碰撞时热交换的统计特性。这可以描述，例如，一个加速粒子通过一个泡室。与文献中的其他方法不同，我们的重点是\emph{joint}概率分布，即热$Q_1$与辅助1交换，热$Q_2$与辅助2交换，以此类推。联合分布满足Jarzynski-Wójcik型涨落定理。令人惊讶的是，这个涨落定理将多个碰撞的统计与独立的单个碰撞的统计联系起来，即使热交换在统计上是相关的。
2020-03-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Energy exchanges in a damped Langevin-like system with two thermal baths and an athermal reservoir
本文研究了一个描述一维谐振势中的惯性粒子的类Langevin模型，该模型受到两个热浴和一个非热环境的作用。热噪声为高斯白噪声，热源温度不同。非热介质通过外部泊松型非高斯噪声起作用。我们精确地计算了粒子的位置和速度的随时间变化的累积生成函数，以及定态生成函数的表达式。讨论了非热储层注入能量和与热浴交换热量的一阶累积量的长时间行为。特别是，我们发现，由于不同的热浴的随机热的协方差表现出复杂的非热噪声的性质的依赖。
2022-04-10 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Relations for Heat Exchange in the Generalized Gibbs Ensemble
本文研究了两个初始平衡态由广义Gibbs系综描述的量子系统之间的热交换。首先，我们将Jarzynski和Wójcik发现的热交换涨落关系推广到不同广义温度下的量子系统，这些量子系统由广义Gibbs系综描述的平衡态。其次，我们将热交换与Rényi发散之间的关系推广到具有非常一般的初始条件的量子系统，这些关系适用于具有守恒量的量子系统，并且对于可积和混沌区域的量子系统普遍有效。
2017-11-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental verification of quantum heat exchange fluctuation relation
在液态核磁共振装置上，利用干涉技术验证了Jarzynski和Wöjcik量子热交换涨落关系，并研究了两个弱耦合自旋1/2量子系统之间的交换热统计.在不同温度下，在局域吉布斯热态中制备了具有单个自旋的不相关初态，验证了任意瞬态时间下交换涨落的对称性。相反，当初始准备包括相关性时，涨落对称性被打破，并进一步导致明显的热从冷到热的自发流动。我们的实验方法是通用的，可以系统地扩展到研究更复杂的非平衡多体量子系统的热统计。
2018-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Relations between Heat Exchange and Rényi Divergences
在这项工作中，我们建立了一个精确的关系，连接两个系统之间的热交换在其热力学平衡态在不同的温度和Rényi分歧之间的初始热力学平衡态和最终的非平衡态的总系统。这个关系式告诉我们，热统计的各个矩是由全球系统的初始平衡态和最终非平衡态之间的Renyi发散决定的。特别地，平均热交换由全球系统的初始平衡态和最终非平衡态之间的相对熵来量化。这个关系既适用于有限经典系统，也适用于有限量子系统。
2017-11-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hidden symmetries and nonlinear constitutive relations for tight-coupling heat engines
典型的热机表现出一种同构性：循环热机与其两个热源之间的热交换遵循相同的函数类型;自主式热机的正向和反向流动也遵循相同的函数类型。这种同型性在数学上反映在热机的隐藏对称性的存在上。循环热机与其两个热源之间的热交换在宇称反转和时间反转操作的联合变换下是双重的。类似地，在宇称反转下，自主热机中的前向流和后向流也是对偶的。考虑到这些隐藏的对称性，我们分别推导出紧耦合循环热机和紧耦合自主热机的二次非线性本构关系。
2015-01-20 cond-mat.stat-mech
Exchange Fluctuation Theorems for Non-Markovian Baths in Quantum Collisional Model
Harish-Chandra Research Institute（哈里什-昌德拉研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
该研究在量子碰撞模型框架下，推导非马尔可夫热库的交换涨落定理，发现非马尔可夫记忆可提升逆温度梯度传热概率，建立环境记忆与非平衡热交换统计的微观联系。
2026-08-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
The exchange fluctuation theorem in quantum mechanics
本文研究了两个初始温度不同的有限量子系统之间的热传递。我们发现最近提出的热交换涨落定理，即交换涨落定理[C。Jarzynski和D. K. Wojcik，Phys. Rev. Lett. 92，230602（2004）]，在有限热传递的存在下通常不成立，如在弱耦合的原始形式中所证明的。当耦合减弱时，对定理的偏离和热传递以相同的耦合阶数消失。然后，我们发现了交换涨落定理在有限热传递存在下成立的条件，即交换耦合条件。我们明确地计算了交换涨落定理的偏差以及简单模型的传热。我们确认的模型，偏差确实有一个有限的值，只要两个系统之间的耦合是有限的，除了特殊点的可交换耦合条件。我们还确认分析，交换耦合条件确实让交换涨落定理持有有限的热传递。
2009-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Heat exchange and fluctuation in Gaussian thermal states in the quantum realm
著名的汇率波动定理-由Jarzynski和Wózcik提出，（物理学评论Lett。92，230602（2004））在不同温度下处于热平衡的两个系统之间的热交换--在这里探讨了处于热平衡的量子高斯态。我们采用与经典相空间轨迹描述非常相似的量子态的Wigner分布函数形式来得到这个定理。对于在两个不同温度下处于热平衡的两个高斯态，在固定的时间内保持相互接触，我们证明了量子Jarzyinski-Wózcik定理在极限\hbar ->0时与相应的经典结果一致。
2020-11-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat exchange between two interacting nanoparticles beyond the fluctuation-dissipation regime
我们发现，所观察到的非单调行为的两个纳米粒子之间的热导，当它们被带到接触起源于一个复杂的相空间动力学。在这里，它是假设，这种动力学的结果从热激活跳跃通过一个粗糙的能量景观。弛豫时间的层次结构在描述这种复杂的相空间行为中起着关键作用。我们的理论使我们能够分析接触之前和接触时的热传递。
2009-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
An enhanced version of the heat exchange algorithm with excellent energy conservation properties
提出了一种新的非平衡分子动力学模拟算法。该算法是由Hafskjold及其同事开发的热交换算法的扩展[Mol. 80，1389（1993）; Mol. 81，251（1994）]，其中通过适当地重新调整速度，将一定量的热添加到一个区域并从另一个区域移除。由于增加的热量和去除的热量是相同的，并且速度重新缩放步骤之间的动力学是哈密顿的，因此热交换算法被期望保存能量。然而，先前已经报道，热交换算法的原始版本在总能量中表现出明显的漂移，其确切原因至今仍不清楚。在这里，我们表明，能量漂移是由于截断误差所产生的运营商分裂，并建议一个额外的坐标积分步骤作为补救措施。新算法保留了原有算法的所有优点，同时表现出优异的节能效果，如Lennard-Jones液体和SPC/E水所示。
2015-10-29 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.comp-ph
Heat exchange mediated by a quantum system
本文利用广义量子朗之万方程研究了由量子系统介导的两个热库之间的热传递。在Drude-Ullersma模型的框架内，热储被视为振荡器的集合。的热流和热导率的一般表达式得到任意耦合强度之间的水库和介质和不同的温度制度。作为这些结果的应用，我们讨论了傅立叶定律的起源在一个大的，但有限的子系统相互耦合的量子介质链。我们还解决了一个问题，在最近的实验中发现的STM针尖和基板之间的大热流。最小热导率的问题是重新审视的标度理论的框架内作为一个潜在的应用开发的方法。
2012-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Interaction and heat exchange in two-component relativistic fluid
考虑了两组分相对论流体模型，并概述了流体组分之间耦合的热性质。这种热耦合是造成流体复合物的非理想性的原因，其中部件不是完全独立的。颗粒之间的相互作用只反映在各组分的状态方程中，而不涉及流体组分之间的耦合，不影响流体动力学运动。对任意相互作用系统，给出了一般形式的二流体分解。
2011-08-12 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Heat-exchange statistics in driven open quantum systems
随着物理系统的尺度接近纳米尺度，由于涨落和量子效应的重要性增加，热力学热力学定律必须重新考虑。虽然小的经典系统的统计力学相对较好地理解，量子情况下仍然提出了挑战。在这里，我们建立了一个形式主义，允许计算的周期性驱动的量子系统和热化热库之间的能量交换的全概率分布。形式主义结合Floquet理论与广义主方程的方法。对于一个驱动的两能级系统和在长时间的限制，我们得到了一个普遍的表达式的分布，提供了清晰的物理洞察交换的能量量子。我们说明我们的方法在两个解析可解的情况下，并讨论相应的分布的差异。我们的预测可以直接在各种系统中进行测试，包括光学腔和固态器件。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Beyond heat baths: Generalized resource theories for small-scale thermodynamics
热力学最近已经扩展到小尺度的资源理论模型热交换。真正的物理系统交换不同的数量：热，粒子，角动量等，我们概括热力学资源理论的交换观测量以外的热量，浴以外的热浴，和自由能以外的亥姆霍兹自由能。这些概括是用模拟热量和粒子运动的“大势”理论来说明的。自由操作包括守恒能量和粒子数的酉。从这个守恒定律和资源论原理出发，导出了自由态的巨正则形式。国家形成一个准秩序，其特征在于自由操作，d-majorization，假设检验熵，和重新缩放的洛伦兹曲线。我们计算出了一个州的可分配的工作量，并限制了创建一个州的工作成本。这些功量可以不同，但在热力学极限下收敛于巨势。将热力学资源理论扩展到热浴之外，我们用一次统计力学打开不同的现实系统进行建模。人们希望，诸如电化学电池等有前景的应用能够将一次性理论与实验联系起来。
2016-02-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Measuring the heat exchange of a quantum process
最近，已经提出了干涉方法来测量在驱动量子系统上执行的工作的全部统计[Dorner等人，Phys.Rev.Lett. 110 230601（2013）]和[Mazzola等人，Phys.Rev.Lett. 110 230602（2013）]。这种方案的优点在于，它们通过对适当耦合的辅助量子比特执行相位估计来取代进行投影测量的必要性。这些建议是一个可能的途径，以有形的实验探索量子热力学，这是一个主题，这是目前的关注中心，由于目前的控制介观量子系统。在这封信中，我们证明了修改的相位估计协议可以用来测量量子过程的热分布。此外，我们演示了如何使用离子阱技术可以实现我们的计划。我们的计划应该铺平了道路的第一个实验探索的兰道尔原则，因此复杂的能量信息转换在介观量子系统。
2014-08-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
