Fluctuation-induced pressures in fluids in thermal nonequilibrium steady states
流体在非平衡稳态中的相关性是长程的。因此,有限尺寸效应在流体的非平衡热力学中有重要的影响。一个结果是,非平衡温度波动引起的非平衡Casimir样的压力成正比的温度梯度的平方。因此,涨落导致局部热平衡概念的崩溃。此外,输运系数变得依赖于边界条件和重力。因此,非平衡涨落影响了非平衡热力学中的一些传统概念。
2014-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Fluctuation Relation for Sheared Micellar Gel in a Jammed State
我们表明,在一个固定的剪切应力在胶束凝胶在堵塞状态下的剪切速率表现出很大的波动,表现出正值和负值,平均剪切速率为正值。由此产生的概率分布函数(PDF)的全球功率通量的系统从高斯到非高斯变化,这取决于驱动应力,并在所有情况下显示类似的对称性预测的Gallavotti-Cohen稳态波动关系。波动关系使我们能够确定一个有效的温度有关的堵塞状态的结构约束。我们测量了有效温度的应力依赖性。此外,实验还表明,有效温度和剪切速率波动的标准偏差随着系统尺寸的减小而增大。
2008-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuations, fluctuation theorems, and counting statistics in quantum systems
涨落定理(FT),它描述了一些普遍的性质的非平衡涨落,从量子的角度进行检查,并通过引入一个两点测量系统导出。从一个统一的方法导出了封闭和开放系统的FT,驱动平衡的外部时间相关的力,并为开放系统保持在一个非平衡稳态的非平衡边界条件,从一个统一的方法。应用量子结中的费米子和玻色子输运进行了讨论。给出了计算能量和粒子统计的量子主方程和格林函数技术。
2009-02-19 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium and Fluctuation Relation
本文综述了非平衡统计力学中的涨落关系与涨落定理及其相关主题。
2023-12-31 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Thermodynamics of the First and Second Kind: Averages and Fluctuations
我们比较两种方法,非平衡热力学,两个发电机支架制定的时间演化方程的平均值和宏观波动理论,在稳态条件下的等温驱动扩散系统。这两种方法的波动耗散关系起着重要的作用,详细的比较。在这两种方法中引入的非平衡亥姆霍兹自由能不同的边界条件的结果。用投影算子方法导出的Fokker-Planck方程能较好地再现非平衡稳态中的长程涨落,为描述含时非平衡系统中宏观平均附近的物理涨落提供了最有希望的可能性.
2009-10-08 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuations and enhanced diffusion of a driven particle in a dense environment
本文研究了示踪粒子在任意密度的稠密环境中受外力驱动而脱离平衡的扩散问题。系统在离散格点上演化,其随机动力学由主方程描述。依靠去耦近似,超越了天真的平均场处理的问题,我们计算的示踪剂的位置的波动,其平均值周围的任意尺寸的晶格,并具有不同的边界条件。我们揭示了内在的非平衡效应,如增强扩散的示踪剂引起的拥挤相互作用和外部驱动。最后,我们考虑了模型的高密度和低密度极限,并表明我们的近似方案在这些极限中变得精确。
2018-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium and nonequilibrium fluctuations at the interface between two fluid phases
我们已经进行了小角度光散射测量的静态结构因子的临界二元混合物进行扩散部分再混合。一个不寻常的散射几何形状集成了样品厚度的结构因子,允许同时探测浓度分布的不同区域。我们的实验表明,在整个宏观演化到平衡界面的界面毛细波的存在,并允许推导出表面张力的时间演化。界面性能示出,以达到其平衡值迅速相比,系统的宏观平衡时间。
2000-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generalized Green-Kubo formula and fluctuation theorem for quantum current system around a nonequilibrium steady state
导出了量子电流系统在非平衡稳态附近的涨落定理。证明了涨落定理可以是广义Green-Kubo公式的一部分,也可以是外场或化学电势差变化的非线性响应理论。
2011-03-29 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Detailed Fluctuation Theorem for Repeated Discrete Feedback
我们扩展的框架中常用的推导和分析的非平衡功关系的热力学过程与重复离散反馈的正向和反向过程。在这个框架内,我们推导出一个概括的详细波动定理,这是修改后,增加了一个术语,量化的变化不确定性的微观状态的系统在反馈过程中进行测量的物理观测。作为应用,我们推广了两个非平衡功关系:非平衡功涨落定理和相对熵功关系。
2010-11-18 cond-mat.stat-mech
Capillary to bulk crossover of nonequilibrium fluctuations in the free diffusion of a near--critical binary liquid mixture
本文研究了近临界二元混合物在自由扩散过程中,在两相界面处发生的非平衡涨落。小角度静态散射强度是由于毛细波和体涨落的非平衡贡献的叠加。波动的线性流体力学描述使我们能够隔离这两个贡献,并确定非平衡界面的有效表面张力。随着扩散界面厚度的增加,我们观察到的交叉的毛细波的贡献,散装之一。
2001-03-26 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuations of one-dimensional boundary driven weakly asymmetric exclusion processes
通过微观Cole-Hopf变换证明了一维边界驱动弱非对称排斥过程的非平衡涨落。
2015-04-22 cond-mat.stat-mech math.PR
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
Making sense of nonequilibrium current fluctuations: A molecular motor example
本文以一个可解析求解的分子马达模型为例,说明如何沿动力学等价类改变参数来理解马尔可夫系统在近平衡和远离平衡条件下的非平衡响应与涨落。
2024-04-02 cond-mat.stat-mech
Random paths and current fluctuations in nonequilibrium statistical mechanics
综述了非平衡统计力学在随机路径和电流涨落统计方面的最新进展。虽然平衡态统计力学的统计是在空间中进行的,但非平衡态系统的统计是在时间或时空中进行的。在这种方法中,已经建立了非平衡性质之间的关系,如输运系数,热力学熵产生,或亲和力,和表征微观哈密顿动力学和它可能产生的混沌或波动的量。这篇综述介绍了经典系统的逃逸率形式主义,随机过程,和开放量子系统的结果。
2014-06-13 cond-mat.stat-mech
Pressure and entropy of hard spheres in the weakly nonequilibrium heat-conduction steady state
采用连续介质方法计算了小热流密度稳态硬球系统的热力学量。压力、内能和熵的解析表达式在温度梯度的四阶近似下得到。结果表明,梯度对内能的贡献依赖于体积,而熵满足非平衡过程热力学第二定律。对3D、2D和1D尺寸执行计算。
2016-12-21 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuation-induced Casimir pressures in liquid mixtures
本文导出了液体混合物中由非平衡浓度涨落引起的类Casimir压力的表达式。然后将结果应用于液体混合物,其中浓度梯度通过Soret效应由温度梯度产生。比较了混合液中非平衡浓度波动引起的压力与单组分流体中非平衡温度波动引起的压力。对实验验证程序也提出了一些建议。
2016-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Fluctuation Theorem for Partially-masked Nonequilibrium Dynamics
我们建立了一个新的推广的波动定理的部分屏蔽非平衡动力学。我们引入了一个包含所有可能跃迁子集的部分熵产生,并证明了该部分熵产生满足积分涨落定理.我们的结果揭示了一大类自治纳米机器以及非自治纳米机器的基本性质.特别是,我们的结果给出了一个统一的波动定理的自治和非自治麦克斯韦恶魔,其中互信息起着至关重要的作用。此外,我们推导出一种新的波动耗散定理,将非平衡稳态电流与两种平衡波动联系起来。
2014-12-17 cond-mat.stat-mech
Time-symmetric fluctuations in nonequilibrium systems
对于非平衡稳态,我们确定的观测值的波动满足一般对称性,并为其中一个新的互易关系可以显示。与最近讨论的涨落定理的情况不同,这些观测量是时间反演对称的。这对于在线性响应理论之外利用波动对称性是必不可少的。除了时间反演之外,驱动场的反演也起着关键作用,它进一步解决了时空作用。特别地,时空作用中的时间对称部分决定了非平衡驱动的二阶效应。
2006-06-27 cond-mat.stat-mech
Entropy production and time asymmetry in nonequilibrium fluctuations
实验研究了两个非平衡态系统中非平衡态涨落的时间反演对称性,即在一个匀速运动的阱中的布朗粒子和一个外加平均电流的电路.它们的非平衡涨落的动力学随机性用动力系统理论的单位时间标准熵和时间反演熵来描述。我们目前的实验结果表明,它们的差异等于在玻尔兹曼常数的单位的热力学熵产生。
2007-05-03 cond-mat.stat-mech
Indications of Universal Excess Fluctuations in Nonequilibrium Systems
用分子动力学模拟研究了宏观均匀导体非平衡稳态下电流的涨落。在低频,将电流的光谱强度适当分解为热和过量波动提供了表现为散粒噪声的过量波动的简单图像。这表明,波动耗散关系可能会违反在一个普遍的方式出现的散粒噪声的粒子或动量传输的系统范围很广。
2009-07-03 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics and fluctuation-dissipation relation in a sheared fluid
用分子动力学模拟研究了二元Lennard-Jones混合物在简单剪切流中的非平衡动力学行为。研究的温度范围涵盖了液体,过冷和玻璃态,而剪切速率涵盖了线性和非线性的流变学制度。结果可以解释的非平衡,示意模式耦合理论的背景下,最近开发的,这使得该理论适用于广泛的软玻璃材料。首先研究了粘度的行为。在非线性区域,得到强剪切稀化。研究了中间散射函数的标度性质。在这种非平衡状态下,因式分解和时间叠加的标准“模式耦合特性”成立。在剪切流中,波动耗散关系以与理论预测非常相似的方式被违反,允许定义流体的慢模式的有效温度Teff。Teff的温度和剪切速率的依赖性进行了研究,使用密度波动作为一个观察。Teff的可观察的依赖性也进行了研究。许多不同的观测量被发现,导致相同的值Teff,建议几个实验程序来访问Teff。有人提出,大质量的示踪粒子可能起到“有效温度计”的作用。当示踪剂的爱因斯坦频率变得小于流体的弛豫时间的倒数时,非平衡均分定理成立。这最后一个结果提供了强有力的支持Teff的热力学解释,并使它在实验上可以在一个非常直接的方式。
2002-01-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Properties of pattern formation and selection processes in nonequilibrium systems with external fluctuations
我们扩展了相场晶体方法的非平衡图案的随机系统与外源的瞬态动力学是必不可少的。结果表明,在短时间尺度上,该系统体现模式选择过程。采用结构功能动力学分析方法对这些过程进行了研究。通过数值模拟分析了非平衡模式形成转变。
2010-03-26 cond-mat.stat-mech
Comment on "Fluctuation-dissipation relations in the nonequilibrium critical dynamics of Ising models"
最近Mayer等人[Phys. Rev. E { \bf 68},016116(2003)]提出了一种数值计算非平衡临界系统中涨落耗散比的新方法。使用众所周知的事实,非平衡临界动力学,我表明,他们考虑的量的主要贡献,实际上是一个时间量是独立的等待时间。这些一次性量的比率决定了Mayer等人的波动耗散图中观察到的直线的斜率。
2004-03-16 cond-mat.stat-mech
The Entropy Production Fluctuation Theorem and the Nonequilibrium Work Relation for Free Energy Differences
在统计动力学中,只有极少数已知的关系对任意远离平衡的系统有效。其中之一是涨落定理,它对非平衡系统的熵产生概率分布提出了条件。另一个最近发现的远离平衡的表达式将系统所做功的非平衡测量与平衡自由能差联系起来。本文导出了随机微观可逆动力学涨落定理的一个推广形式。证明这一广义定理提供了非平衡功关系的简洁证明。
1999-07-29 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Casimir pressures in liquids under shear
在定常非平衡态中,流体动力学模式之间的耦合导致热涨落成为长程的,从而引起非平衡Casimir压力。在这里,我们考虑非平衡Casimir压力引起的液体中的速度梯度。具体来说,我们已经得到了明确的表达式的剪切引起的压力增强的大小在两个水平板之间的液体层,完成和纠正以前在文献中提出的结果。在相反的非平衡Casimir压力引起的温度或浓度梯度,我们发现,在剪切非平衡的贡献,从短期波动不再是微不足道的。此外,值得注意的是,目前可用的计算机模拟的模型流体在剪切观察的影响,从分子相关性在纳米尺度上,具有不同的物理起源,并不探测剪切引起的压力,从耦合的长波长流体动力学模式。更重要的是,我们发现,在实际的实验条件下,剪切引起的压力增强所造成的粘性加热,而不是由热速度波动。因此,等温的计算机模拟是无关的实验剪切引起的压力增强的解释。
2019-07-27 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph physics.flu-dyn
Restoring a fluctuation-dissipation theorem in a nonequilibrium steady state
在一个非平衡稳态中,波动耗散定理(FDT)的违反与打破细致平衡有关。对于一个驱动的胶体粒子的速度相关性,我们计算的FDT破坏的显式表达式。通过测量相对于局部平均速度的速度,可以恢复FDT的平衡形式。
2006-03-03 cond-mat.stat-mech
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
Single molecule experiments in biophysics: exploring the thermal behavior of nonequilibrium small systems
生物分子在细胞内执行非常专门的任务,其中所涉及的能量只有几十kBT,小到足以使热波动与许多生物分子过程相关。在本文中,我讨论了几个概念,并提出了一些实验结果,表明如何波动定理的研究应用于生物分子有助于我们了解的非平衡态的小系统的热行为。
2005-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Fluctuations, Travelling Waves, and Instabilities in Active Membranes
柔性流体膜的稳定性,包含一个移动的分布,活性蛋白质(如质子泵)被证明取决于蛋白质的结构和功能不对称。稳定的活性膜处于具有高度波动的非平衡稳态,其统计特性由蛋白质活性决定。预计扰动将以足够长波长的波的形式传播,速度由泵的正常速度设定。不稳定的情况涉及膜的自发的、泵驱动的波动,在高活性区域中蛋白质聚集。
1999-10-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.CB
Asymmetry of steady state current fluctuations in nonequilibrium systems
对于非平衡稳态系统,一种新的调制高斯概率分布推导出纳入一个新的现象,偏置电流波动,发现最近的实验室实验和分子动力学模拟证实。我们的结果一致地推广了Onsager-Machlup涨落理论在热平衡系统中的应用。与统计力学的原则,由于玻尔兹曼和吉布斯的连接进行了讨论。最后,调制高斯分布对于其他利用大偏差理论的统计学科也具有潜在的意义。
2015-08-19 cond-mat.stat-mech
Inertial Effects in Nonequilibrium Work Fluctuations by a Path Integral Approach
本文用路径积分方法讨论了有质量布朗粒子模型中使系统处于非平衡稳态的功涨落的惯性效应。我们计算了实验室和共动坐标系下的功分布函数,并证明了在任何初始条件下这些功的渐近涨落定理。在两个框架的工作波动之间的重要和可观察到的差异出现有限的时间,具体讨论了一个非平衡稳态的初始条件。我们还表明,对于有限次的时间振荡行为出现在质量大于非零临界值的工作分布函数。
2007-06-08 cond-mat.stat-mech
Fluctuation Theorem and Central Limit Theorem for the Time-Reversible Nonequilibrium Baker Map
非平衡时间可逆贝克映射提供了涨落定理、中心极限定理和有偏随机游动的简单说明。这是为卡罗尔和我的2016 Kharagpur讲座的书籍形式准备的材料。
2017-08-14 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Static and dynamical nonequilibrium fluctuations
波动的各种概念存在取决于人们选择测量它们的方式。我们讨论了两种极端情况(连续测量与长的测量时间),我们看到它们与熵产生和逃逸率的关系。一个简单的解释,为什么相对熵满足哈密尔顿-雅可比方程。
2006-12-20 cond-mat.stat-mech
Stationary and Nonequilibrium Fluctuations in Boundary Driven Exclusion Processes
证明了边界驱动对称简单排它过程的非平衡涨落。我们从这个结果推出平稳波动。
2006-08-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Scaling functions for nonequilibrium fluctuations: A picture gallery
本文讨论了在非平衡稳态中宏观量的非高斯分布的出现,着重讨论了分布函数的有效临界性和随之而来的普适性。下面的问题进行了更详细的处理:非平衡界面波动(问题的Kardar-Parisi-Zhang方程的上临界尺寸),粗糙度的信号显示高斯1/f功率谱(极值统计的关系),边界条件的影响(随机性的数字圆周率)。
2003-07-20 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorem for the renormalized entropy change in the strongly nonlinear nonequilibrium regime
推广了最近的一项工作[T. Taniguchi和E. G. D. Cohen,J. Stat. Phys.126,1(2006)],考虑了宏观热力学量的非线性弛豫过程。结果表明,在非线性非平衡态下,如果适当地重整化以局部平衡态为特征的熵的变化,则涨落定理成立。在线性近平衡情形下恢复了常熵变的涨落定理。这一结果表明,在强非线性非平衡状态下,信息论熵的香农形式可能会被修改。
2008-03-11 cond-mat.stat-mech
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
Nonequilibrium large deviations are determined by equilibrium dynamics
我们证明了非平衡系统的大偏差是由相关平衡动力学的涨落决定的。特别是,这意味着非平衡波动的数值计算和实验测量可以在平衡时进行。
2012-12-08 cond-mat.stat-mech
Mapping current fluctuations of stochastic pumps to nonequilibrium steady states
我们发现,在一个随机泵的电流波动可以鲁棒地映射到相应的时间无关的非平衡稳态的波动。因此,我们完善了最近提出的映射,使它不仅确保等价的平均值,但也最佳的电流和密度的波动表示。我们的映射导致的熵产生的随机泵类似的“管家”热的自然分解。作为熵产生分解的结果,弱扰动随机泵中的电流波动满足由稳态熵产生确定的普适界。
2016-10-24 cond-mat.stat-mech
Onsager-Machlup theory for nonequilibrium steady states and fluctuation theorems
讨论了热库中受调和势约束的拖曳粒子的Onsager-Machlup理论从平衡态到非平衡稳态的推广及其与最近的涨落定理的联系。利用泛函积分方法,将路径的概率泛函表示为拉格朗日函数,并引入熵产生率和耗散函数,导出了能量守恒定律和热力学第二定律等非平衡热力学关系式.利用这个拉格朗日函数,我们建立了两个非平衡的细致平衡关系,这不仅导致了一个涨落定理的工作,而且还涉及到一个有关的摩擦能量损失。此外,我们明确地进行了热的泛函积分,导致热的扩展涨落定理。我们还提出了一个简单的论点,这个扩展的涨落定理在长时间限制。
2006-07-27 cond-mat.stat-mech
Aging and fluctuation-dissipation ratio in a nonequilibrium $q$-state lattice model
介绍并分析了$d$维$q$态非平衡线性Glauber模型的推广形式。该模型是完全对称的,其动力学是不变的下的所有排列的$q$状态。得到了$d$维晶格上的二次自相关函数和响应函数的精确表达式。在静止状态下,波动耗散定理成立,而在瞬态中观察到的老化与波动耗散比导致的线性Glauber模型的预测值。
2010-07-26 cond-mat.stat-mech
Conditional entropy and weak fluctuation correlation in nonequilibrium complex systems
本文揭示非平衡复杂系统中时空涨落的弱关联决定涨落分布并最大化条件熵,且以活细胞扩散为例说明其普适性。
2024-03-03 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Fluctuations and response of nonequilibrium states
一个广义的波动响应关系被发现驱动的热系统的平衡。它的推导与动力学的许多细节无关,只需要是一阶的。结果给出了一个修正的平衡涨落耗散定理,在可观察的和过剩的动力学活动的扰动所造成的。以前的方法来解决这个问题的恢复和扩展在一个统一的计划。
2009-06-04 cond-mat.stat-mech
Total entropy production fluctuation theorems in a nonequilibrium time-periodic steady state
本文研究了在受驱动的非线性系统中布朗粒子的总熵产生。该系统表现出随机共振现象。我们表明,在时间周期稳定状态下,总熵产生的概率密度函数满足塞弗特的积分和详细的波动定理在有限的时间轨迹。
2008-12-29 cond-mat.stat-mech
Strong fluctuation theorem for nonstationary nonequilibrium systems
我们引入了一个有限时间详细的波动定理的形式$\tilde P(ΔS_{env}) = e^{ΔS_{env}} \tilde P(-ΔS_{env})$的环境熵的适当加权的概率密度的外部熵产生的环境。涨落定理适用于从任意初始概率分布开始的具有恒定速率的非平衡系统。我们讨论了这一新的关系的经典平衡系统的温度淬火的情况下的含义。波动定理进行了测试数值马尔可夫跳跃过程与六个国家和表面增长模型。
2013-03-25 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Fluctuations in a Gaussian Galton Board (or Periodic Lorentz Gas) Using Long Periodic Orbits
预测非平衡波动需要非平衡分布函数的知识。尽管分布的分形特征,一些理论结果,“涨落定理”,让人想起但不同于吉布斯的平衡统计力学和中心极限定理,已建立远离平衡和应用于简单的模型。我们总结了最简单的这些结果的高斯恒温高尔顿板的问题,一个字段驱动的质点移动通过一个周期性阵列的硬盘散射。我们分析的十亿次碰撞万亿次时间步数据对应于周期性轨道,最多有793,951,594次碰撞和447,064,397,614次时间步。
2011-01-10 cond-mat.stat-mech
Determination of Nonequilibrium Temperature and Pressure using Clausius Equality in a State with Memory: A Simple Model Calculation
使用热的扩展定义dQ=deQ+diQ将大于或等于deQ/T0的克劳修斯不等式dS转换为等式dS=dQ/T,等式涉及具有热从热流向冷的传统解释的系统的非平衡温度T。将该等式应用于一维理想气体自由膨胀的精确量子演化。本文首次在保持初始状态记忆的展开式中计算了非平衡温度T和压力P,并与用独立方法求得的P/T比值进行了比较,以表明非平衡公式的一致性。我们发现量子演化本身不能消除记忆效应,因此不能使系统热化。
2016-05-23 cond-mat.stat-mech
Structures of nonequilibrium fluctuations: dissipation and activity
我们讨论了非平衡统计力学的两个重要领域:涨落耗散关系和动力学涨落。在平衡系统中,涨落耗散定理给出了观测量对扰动的响应与未扰动系统中的关联函数之间的简单关系。我们在这里的贡献是一个调查的形式的系统的响应函数的平衡。此外,我们使用大偏差理论来研究系统的动力学波动的平衡。在动力学涨落理论中,我们考虑两种可观测量:占位(描述系统在每种组态中所花费的时间)和电流(描述系统组态的变化)。我们解释了如何计算大偏差的速率函数,以及控制它们的形式的物理量是什么。
2010-11-18 cond-mat.stat-mech
Microreversibility, nonequilibrium current fluctuations, and response theory
微可逆性决定了在非平衡(或平衡)稳态下流过开放系统的电流的涨落。因此,电流的统计累积量及其对平衡态偏差的任意阶响应系数服从时间反演对称关系。它表明,这些关系使我们能够系统地减少量的独立量,需要进行实验测量或理论计算,以充分表征一般开放系统的线性和非线性输运性质。这种减少被证明是接近一半的数量任意高的订单。
2018-05-24 cond-mat.stat-mech
Test of the fluctuation theorem for stochastic entropy production in a nonequilibrium steady state
我们推导出一个简单的封闭的解析表达式的总熵产生沿单一的随机轨道上的布朗粒子扩散的周期势下的外部恒定的力量。通过数值模拟,我们计算的熵的概率分布函数和令人满意的测试塞弗特的积分涨落定理的基础上的许多预测。这个简单的模型的结果清楚地说明了实际的特点和影响来自这样一个结果的非平衡统计力学。
2006-12-11 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-response relation of time-symmetric quantities around general nonequilibrium stationary state
本文研究一般非平衡稳态中时间对称量的涨落与响应关系,通过虚构停滞分解将单跃迁拆分为停滞跃迁,证明一类经验测度的涨落可由经验测度、电流及时间对称电流的响应表示。
2022-11-30 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium fluctuations in small systems: From physics to biology
在这篇论文中,我将对与小系统中的非平衡涨落有关的几个主题进行概述。我开始一般性的讨论波动定理和应用程序提取的物理和生物学的例子:一个珠子在光学陷阱和单分子力的实验。接下来,我提出了一个一般性的讨论路径热力学和考虑分布的工作/热波动作为大偏差函数。然后,我从非平衡波动的角度来讨论玻璃态动力学的主题,由于小的合作重排区域。最后,我对未来的前景做了一个简短的题外话。
2007-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Multi-point nonequilibrium umbrella sampling and associated fluctuation relations
我们描述了一个简单的方法,伞轨迹抽样马尔可夫链。该方法允许估计的大偏差率函数,路径广泛的动态观测量,在一定的家庭内的任意数量的模型。这个族的成员动态观测量的概率分布之间的一般关系是一个扩展的涨落关系。当动态可观测量被选为熵产生时,这个家族的成员包括前向马尔可夫链及其时间反演,其概率分布与期望的简单波动关系有关。
2018-05-23 cond-mat.stat-mech
Work fluctuation and total entropy production in nonequilibrium processes
功涨落和总熵产生在热力学小系统中起着决定性的作用。我们研究了它们之间的权衡关系,在一个非平衡的情况下,一个系统从一个任意的非平衡态。我们应用变分方法来研究这个问题,并找到一个固定的解决方案,对协议的变化,描述系统的哈密顿量的时间依赖性。利用稳态解,我们找到了在给定的功涨落下总熵产生的最小值。一个明确的协议,实现这是从一个绝热过程,其次是一个准静态的过程。所得结果表明,如何可以控制系统的非平衡动力学,同时抑制其工作波动和总熵产生。
2016-10-20 cond-mat.stat-mech quant-ph