Steady State of an Active Brownian Particle in Two-Dimensional Harmonic Trap
我们找到了一个精确的级数解的稳态概率分布的谐波捕获的活性布朗粒子在二维中，在平移扩散的存在下。这个系列的解决方案，使我们能够有效地探索在不同的参数制度的系统的行为。识别“主动”和“被动”制度，我们预测一个令人惊讶的再入主动到被动的过渡，增加陷阱刚度。我们的数值模拟验证了这一发现。我们讨论了各种有趣的极限情况下，其中封闭形式的分布表达式可以得到。
2020-02-03 cond-mat.stat-mech
Noised induced phase transition in an oscillatory system with dynamical traps
提出了一种新的噪声诱导相变。它发生在具有动态陷阱的噪声系统中。动力学陷阱是相空间中规则力基本上被抑制的区域。通过一个例子，考虑了一个简单的加性白噪声振动系统{x，v}，并对其动力学进行了数值分析。假设动态陷阱区域位于x轴附近，其中系统的速度v变得足够低。讨论了这一假设的意义。观察到的相变是由在零值速度附近的停留时间分布的不对称性引起的。这种不对称性是由于陷阱区域中的随机朗之万力和穿过陷阱区域时不改变作用方向的常规力的协同效应。
2003-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mpemba effect in the relaxation of an active Brownian particle in a trap without metastable states
本研究探讨活性对无亚稳态陷阱中胶体Mpemba效应的影响，发现活性可调节所需势能不对称阈值，归因于相空间有效平移。
2024-11-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Field-induced dynamics in the quantum Brownian oscillator: An exact treatment
我们考虑一个量子线性振子耦合到一个在任意温度下处于平衡态的水浴中，然后暴露在一个任意形式和强度的外场中。然后导出了任意时刻处于非平衡态的耦合振子的闭合形式的约化密度算符。
2010-07-23 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical mechanics of passive Brownian particles in a fluctuating harmonic trap
本文研究随机开关谐振子势阱中被动布朗粒子的非平衡稳态，通过三阶 Fokker-Planck 方程得到高斯叠加分布，并将其等价解释为淬火无序平衡系统。
2024-08-13 cond-mat.stat-mech
Dissipation functions and Brownian oscillators
该研究以耗散函数为核心构建 Fokker-Planck 扩散过程的响应理论框架，并借助 Brownian oscillator 模型给出过阻尼与欠阻尼动力学的精确响应公式，同时揭示模型约化与响应提取在特定条件下的可交换性。
2025-07-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Mpemba effect for a Brownian particle trapped in a single well potential
通过精确解证明单阱势阱中布朗粒子在广泛参数下存在Mpemba效应，挑战了需多极小值能量景观的传统解释，并展示了逆和强Mpemba效应。
2023-05-11 cond-mat.stat-mech
Active Brownian particle in harmonic trap: exact computation of moments, and re-entrant transition
考虑了存在平移扩散的$d$维谐振阱中的布朗粒子。虽然福克-普朗克方程不能在一般情况下解决，以获得一个封闭的形式解决方案的联合分布的位置和方向，正如我们所示，它可以用来评估的确切时间依赖性的所有时刻，使用拉普拉斯变换的方法。我们提出了明确的计算几个这样的时刻在任意时间和它们的演化到稳态。特别是，我们计算的位移的峰度，一个数量，它清楚地显示了从平衡高斯形式的活性稳态特性的差异。我们发现，它增加与活动的渐近饱和，但随着陷阱刚度的非单调变化，从而捕捉到最近观察到的主动到被动再入行为。
2020-12-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum Brownian Motion of a charged oscillator in a magnetic field coupled to a heat bath through momentum variables
本文研究了在均匀外磁场存在下，在谐振势中运动的带电粒子通过动量变量与欧姆浴线性耦合时的量子布朗运动.我们分析了在经典高温域和量子低温域中由零点涨落控制的粒子均方位移的增长。我们还分析了位置响应函数和各种关联函数的长时间拖尾。我们注意到一些独特的特点，不同于通常的情况下，一个带电的量子布朗粒子在磁场和线性耦合到欧姆浴通过位置变量。
2022-08-27 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Work distributions for a trapped Brownian particle in a time dependent magnetic field
本文研究了在含时磁场作用下被囚禁的带电布朗粒子的动力学行为。我们计算不同的时间依赖协议的工作分布。在我们的问题中，热力学功与矢量势随时间的变化有关，而不是早期的研究，其中工作与仅取决于粒子坐标的势的时间变化有关。利用Jarzynski恒等式和Crook等式证明了粒子的自由能与磁场无关，从而补充了Bohr-van Leeuwen定理。我们还表明，我们的系统表现出一定的参数空间中的参数共振。
2007-07-14 cond-mat.stat-mech
Exact Markovian kinetic equation for a quantum Brownian oscillator
本文导出了一个描述量子布朗运动的线性耦合振子的精确马尔可夫动力学方程。我们的工作是基于Prigogine和合作者开发的子动力学配方。分布函数的空间被分解成独立的子空间，在刘维尔动力学下保持不变。对于庞加莱意义下的可积系统，不变子空间遵循非耦合重整化粒子的动力学。与此相反，对于非可积系统，不变子空间遵循具有破时对称性的动力学，涉及广义函数。这一结果表明，不可逆性和随机性是广义函数空间中动力学的精确性质。讨论了我们的马尔可夫动力学方程与Hu-Paz-Zhang方程之间的关系。
2007-02-22 cond-mat.stat-mech
Exact dynamics of driven Brownian oscillators
利用Wigner相空间高斯波包方法构造了受驱动布朗振子系统的量子主方程。外场和损耗的相互作用导致该系统有效的场校正，增强了极化。这种合作性质是由于一个有效的浴响应施加在系统上的外场。它在低频驱动和中间浴存储区是重要的。我们证明了这种非马尔可夫效应的线性响应和非线性动力学和分析结果与解析渐近表达式。
2009-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Multimode Brownian oscillators: Exact solutions to heat transport
本文针对多温度热库下的多模布朗振子非平衡热输运问题，提出一种代数方法以获得约化密度算符的精确时间局域运动方程，并数值验证了稳态热流结果，为开放量子系统非平衡统计力学提供了基础性工具。
2023-06-30 cond-mat.stat-mech
Tunable Brownian Vortex at the Interface
通过在液-气界面上施加一个非保守力场到一个被保守光阱力束缚的胶体粒子，证明了一种一般的布朗涡旋。当液体介质以恒定速度平移时，珠粒被捕获在界面处，表面附近的拖曳力提供足够的旋转分量以使颗粒的热波动偏向于循环运动。的热波动和平流的珠在构成的旋涡运动之间的相互作用进行了研究，推断的循环运动的角速度提供了一个比较措施的界面波动。
2011-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The probability distribution of a trapped Brownian particle in plane shear flows
本文研究了一个过阻尼布朗粒子被简谐势捕获并同时暴露于线性剪切流或平面Poiffille流中的统计性质。其概率分布是通过相应的Smoluchowski方程，这是线性剪切流解析求解。在一个平面Poiffille流的情况下，解析近似的分布得到的扰动分析，并证实了数值结果。有一个很好的协议之间的两种方法的参数范围很广。
2010-11-05 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Work and heat distributions for a Brownian particle subjected to an oscillatory drive
利用Onsager-Machlup泛函积分方法，我们得到了布朗粒子在受约束简谐势和振荡驱动力作用下的功分布函数和耗散热分布.在长的时间限制中，功分布函数的宽度最初随着驱动力的频率而增加，并且最终对于角频率的大值饱和到固定值。利用功分布部分的结果，我们接下来获得平衡初始条件下的耗散热分布。使用最速下降法，我们得到了一个高斯分布的小波动在大的时间限制。在一定时间内，得到了分布函数的数值解.它表明，热分布，在一般情况下，不满足瞬态波动定理。
2014-08-15 cond-mat.stat-mech
Energetics of a driven Brownian harmonic oscillator
我们提供了一个布朗振荡器与热浴接触，并通过外部无偏的时间周期性的力量，需要系统的热力学平衡驱动的能量学的见解。求解相应的朗之万方程，计算了长时间定态下的平均动能和势能。推导了系统的能量平衡方程，研究了系统中的能量流动.特别是，我们确定的能量提供的外力，能量耗散的热浴和能量提供的热平衡波动。其次，我们说明了Jarzynski功涨落关系，并考虑了外力作用于系统的总功的定态涨落定理。最后，通过确定系统的时间尺度，我们分析了强阻尼制度，并讨论了惯性效应可以忽略时的过阻尼动力学问题。
2017-10-17 cond-mat.stat-mech
Microscopic chaos from Brownian motion in a one-dimensional anharmonic oscillator chain
通过分析嵌入在最近邻非简谐Fermi-Pasta-Ulam振子链中的重杂质的位置和动量的统计特性，数值研究了多自由度系统中微观混沌与宏观行为的关系.对于这个模型，我们已经发现，行为的弛豫时间的动量自相关函数的杂质是不同的，这取决于动力学制度（无论是定期或混乱）的晶格。
2002-01-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Driven Brownian particle as a paradigm for a nonequilibrium heat bath: Effective temperature and cyclic work extraction
我们将基于涨落耗散比的依赖于频率的有效温度的概念应用于处于非平衡稳态的受驱动布朗粒子。使用该系统作为弱耦合谐振子的恒温器，该谐振子在整个频谱上根据相应有效温度下的正则分布热化。通过将振荡器从被动的“温度计”转变为热机，我们实现了从单个热库循环提取功，这仅由于其非平衡性质而可行。
2017-05-02 cond-mat.stat-mech
Jarzynski equality and the second law of thermodynamics beyond the weak-coupling limit: The quantum Brownian oscillator
本文考虑了一个耦合到任意强度的水浴中的含时量子线性振子。然后，我们引入了广义Jarzynski等式（GJE），其中包括反映系统浴耦合的条款。这使我们能够系统地研究非平衡过程中耦合效应对线性振子的影响。这也与超出弱耦合极限的热力学第二定律有关。接下来我们考虑经典极限中的GJE。通过这种推广，我们表明，Jarzynski等式在其原始形式可以与第二定律，在量子和经典域，只有在消失的小耦合制度。
2014-02-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat fluctuations of Brownian oscillators in nonstationary processes: fluctuation theorem and condensation transition
我们研究了解析的几率分布的谐振子系综释放的热量的热浴，在非平衡弛豫过程中的温度淬火。本文着重研究非定常动力学中热分布的不对称性，以研究涨落定理随自由度的变化所采取的形式。在非常详细地分析了一个和两个振荡器的情况下，我们考虑了大量的振荡器的限制，其中的波动行为是丰富的凝聚过渡与非平凡的相图，其特征在于重入行为。数值模拟证实了我们的分析结果。我们还讨论并强调了如何从对称性破缺条件下的平衡波动研究中借用概念[Gaspard，J. Stat. P08021（2012）]在理解与标准波动定理的偏差方面是非常有用的。
2017-04-06 cond-mat.stat-mech
Partition of free energy for a Brownian quantum oscillator: Effect of dissipation and magnetic field
近年来，能量均分定理的量子对应定理引起了人们的广泛关注。受此启发，我们制定和调查的自由能的量子振荡器线性耦合到一个被动的热浴由无限多个独立的谐振子的类似的声明。我们明确地表明，布朗振荡器的自由能可以表示为$F(T) = \langle f(ω,T) \rangle $的形式，其中$f(ω,T)$是一个单独的浴振荡器的自由能。整个平均过程涉及两个不同的平均：第一个是在浴振荡器的正则系综上，而第二个表示在从零到无穷大的整个浴频谱上的平均。后者是在相关的概率分布函数$\mathcal{P}(ω)$上进行的，该概率分布函数可以从线性响应理论中遇到的广义磁化率的知识中导出。不同的耗散机制的效果也表现出来。我们发现我们的结果的两个显着的后果。首先，能量均分定理的量子对应物自然地从我们的分析中得出。我们得到的第二个推论是开放量子系统热力学第三定律的自然推导。最后，我们推广到三维空间的形式存在的外部磁场。
2022-06-11 cond-mat.stat-mech
Nonergodic Brownian oscillator
Department of Mathematics, Saint Anselm College（圣安瑟姆学院数学系）
该研究针对与非马尔可夫热库耦合的布朗简谐振子，揭示其存在各态历经与非各态历经构型，频率切换时会发生类似二级相变的参数型各态历经-非各态历经转变。
2026-08-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Array-induced collective transport in the Brownian motion of coupled nonlinear oscillator systems
研究了周期性衬底势作用下的简谐耦合粒子阵列在外加偏压驱动下的布朗运动。在线性响应极限（小偏压）下，粒子间的耦合可能会增强扩散过程，这取决于谐波链与衬底电势之间的竞争。在单粒子情况下，还得到了扩散速率的解析公式。在非线性响应区域，运动的扭折可能与其辐射的声子波锁相，因此链的迁移率可能随着外力的增加而减小。
1998-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonergodic Subdiffusion from Brownian Motion in an Inhomogeneous Medium
在单粒子追踪实验中观察到的非遍历性通常是由瞬态捕获而不是空间无序来模拟的。我们介绍了模型的粒子扩散在介质中的随机大小和随机扩散率的区域组成。粒子永远不会被捕获，而是执行具有局部扩散常数的连续布朗运动。在简单的尺寸和扩散率分布的假设下，我们发现均方位移显示亚扩散由于退火和淬火无序的非遍历性。该模型被公式化为在时间和空间上连续的行走，类似于Lévy行走。
2014-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Overdamped dynamics of a Brownian particle levitated in a Paul trap
研究了悬浮在Paul阱中的布朗粒子的质心动力学。我们专注于过阻尼制度的上下文中的levitodynamics，比较理论与我们的数值模拟和实验数据从一个纳米粒子在保罗陷阱。我们提供了一个精确的解析解的随机运动方程，运动的标准偏差的表达式，和热化时间使用WKB方法在两个不同的限制。最后，我们证明了运动的功率谱密度可以近似为一个Ornstein-Uhlenbeck过程，并使用找到的表达式来校准一个被困粒子的运动。
2020-04-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The role of non-conservative scattering forces and damping on Brownian particles in optical traps
我们考虑一个模型的粒子被困在一个谐波光学陷阱，但与一个非保守的辐射诱导力。该模型被称为正确地描述实验观察到的捕获粒子的统计范围广泛的物理参数，如温度和压力。从理论上分析了非保守力对粒子位置的稳态分布和功率谱的影响。我们计算微扰的概率分布所产生的非平衡稳定状态的所有动力学制度，欠阻尼过阻尼和相关的电流在相空间（位置和速度）的表达式。我们还给出了在所有动力学区域和任何非保守力值下被囚禁粒子位置的谱密度。签名的存在非保守力被证明是特别强的欠阻尼制度在低频率。
2018-12-21 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium dynamics in the quantum Brownian oscillator and the second law of thermodynamics
我们首先制备了一个在任意温度下弱耦合到处于平衡态的水浴的量子线性振荡器。我们通过改变耦合振子的哈密顿参数，即它的弹性常数或质量，按照任意的但预先确定的协议来干扰这个系统，从而对它进行外功，然后我们导出了耦合振子沿这个非平衡过程的约化密度算符的封闭表达式以及与相应的准静态过程有关的精确表达式.这立即使我们能够分析地讨论非平衡过程的热力学第二定律。然后我们导出了一个克劳修斯不等式，并得到了它支持第二定律的有效性，作为[1]中引入的对准静态对应物有效的克劳修斯不等式的一致推广。
2011-10-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium coupled Brownian phase oscillators
研究了平衡态（高斯白噪声驱动）和非平衡态（对称二分涨落驱动）下的全局耦合相位振子模型。对于平衡系统，平均场状态方程具有简单的形式，并在序参量的全空间中考察了其解的稳定性。对于非平衡系统，各种渐近制度得到了一个封闭的分析形式。在一般情况下，相应的主方程数值求解。此外，蒙特卡罗模拟的耦合组的朗之万运动方程进行。给出了非平衡体系的相图。对于长时间的限制，我们发现了四种制度。其中三个可以由平均场论得到。其中之一，振荡制度，不能预测的平均场方法，并已检测到的蒙特卡罗数值实验。
2002-02-10 cond-mat.stat-mech
The Clausius inequality beyond the weak coupling limit: The quantum Brownian oscillator revisited
我们考虑一个量子线性振子以任意强度耦合到一个任意温度的水浴中。我们找到了振子密度算符的精确封闭表达式。这种状态是非正则的，但可以被证明是等效的，在一个有效的温度T_{eff}的有效质量和有效的弹性常数的非耦合线性振荡器。我们推导出一个有效的克劳修斯不等式Δ Q_{eff} =< T_{eff} dS，其中Δ Q_{eff}是有效（弱耦合）振子和浴之间交换的热，S代表有效振子的热熵，与耦合振子的冯诺伊曼熵相同。使用这个不等式（对于耦合强度变化的循环过程），我们确认了第二定律的有效性。对于固定的耦合强度，这个不等式也可以用振子质量或其弹性常数的变化来检验。它永远不会被侵犯。因此，适当定义的克劳修斯不等式比以前假设的更鲁棒。
2009-12-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence of a dissipative Brownian charged magneto-anharmonic oscillator: an information theoretic approach
本研究采用微扰技术求解磁场中各向异性非简谐振荡器的退相干问题，推导弱耦合下非马尔可夫主方程，发现非简谐性参数α增强退相干且信息回流，提出冷离子实验方案，对量子技术领域有参考价值。
2025-10-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonergodic Brownian oscillator: High-frequency response
本文研究布朗振子在局域简正模形成条件下对周期外力的高频响应，揭示非遍历区的无界共振及临界频率处的次线性准共振。
2023-04-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Adiabatic processes realized with a trapped Brownian particle
我们实验上实现了准静态绝热过程使用一个单一的光阱微球浸没在水中，其有效温度由外部随机电场控制。一个完整的能量表征绝热过程，保持无论是位置dispersion或完整的相空间体积。我们表明，只有在后一种情况下，交换的热量和粒子的熵的变化消失时，平均多次重复。给出了脉动热熵分布的解析表达式，并进行了实验验证。我们表明，热分布是不对称的任何非等温准静态过程。此外，在绝热过程中的系统熵变化的分布的形状显着依赖于被认为是用于计算系统熵的自由度的数量。
2014-09-26 cond-mat.stat-mech
Efficiency of a Brownian information machine
布朗信息机通过利用测量中获得的信息的反馈过程从热浴中提取功。对于典型的情况下，粒子被困在一个谐波电位，我们确定如何功率和效率的两个变种这样的机器周期性地运行取决于周期时间和精度的位置测量。仅控制陷波器的中心导致在最大功率下具有零效率的机器，而陷波器的刚度的附加最优控制导致限制在1/2（其对于最大功率成立）和1（即使对于在完美测量的极限中的有限循环时间也达到）之间的效率。
2012-04-06 cond-mat.stat-mech
A reduction scheme for coupled Brownian harmonic oscillators
我们提出了一个由两个耦合的谐波束缚布朗振子组成的系统的约化方案。我们通过构建一个低维模型，继承了一些原始动力学的基本特征，并写在合适的传输系数的描述减少。建议的程序是双重的：而确定性的动态组件是通过直接应用的不变流形方法，扩散项通过波动耗散定理确定。我们突出的行为的系数的耦合参数，这标志着一个收缩的描述是可用的区间的端点的临界值。研究弱耦合制度的解决和交换性的替代减少路径也进行了讨论。
2022-12-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.AP
Stationary states of an active Brownian particle in a harmonic trap
我们研究了二维谐振子势阱中过阻尼活性布朗粒子的定态，发现平动扩散可忽略时，随势阱刚度增加，密度分布从中心最大变为中心最小，且该转变由福克-普朗克方程描述，模拟验证了理论并扩展到三维。
2023-07-26 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Beyond Whittle: exact finite-time multispectral statistics from a single Brownian trajectory in a harmonic trap
Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa（墨西哥自治大学伊斯塔帕拉帕分校）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）
本文提出了一种精确有限时间多谱理论，用于描述谐振阱中过阻尼布朗粒子的谱特性，通过单个轨迹推导出多频谱估计的联合分布及高斯表示，并验证了其在有限时间内的有效性。
2026-04-11 cond-mat.stat-mech
Brownian motion of a particle with higher-derivative dynamics
该研究推导了高阶导数动力学粒子的布朗运动方程，并以随机Pais-Uhlenbeck振荡器为例，发现玻尔兹曼分布虽为稳态解但存在病态问题。
2023-11-11 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Dissipative dynamics of a Harmonic Oscillator : A non-perturbative approach
本文从微观理论出发，导出了谐振子与一组无相互作用振子耦合的主方程。我们遵循一个非微扰的方法，提出了我们以前的自由布朗粒子。的扩散常数进行了计算分析和积极的主方程被示出以上的临界温度举行。我们比较的平均动能和势能与已知的热力学结果的长时间行为。在系统谐振子频率消失的极限下，恢复了自由布朗粒子的结果。
2009-03-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonergodic Brownian oscillator: Low-frequency response
本文研究非遍历布朗振子在低频外力下的响应，发现虽然无法满足共振条件，但在临界极限下会出现振幅随时间亚线性增长的准共振响应，补充了先前高频响应研究的结果。
2023-06-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Active Brownian particles in external force fields: field-theoretical models, generalized barometric law, and programmable density patterns
Westfälische Wilhelms-Universität Münster（明斯特大学）
我们研究了外力对二维和三维空间中相互作用的活性布朗粒子集体动力学的影响。通过显式粗粒化，我们推导出适用于空间和时间相关的外力场的预测模型。我们研究这些模型的情况下，重力和谐波陷阱。特别是，我们推导出一个广义的气压公式的相互作用下的活性布朗粒子的重力是有效的低到高浓度和活动的粒子。此外，我们表明，可以使用一个外部谐波陷阱诱导运动诱导相分离系统，没有外部字段，保持在一个均匀的状态。这一发现使得在活性布朗粒子系统中实现可编程密度模式成为可能。我们的分析预测被发现是在非常好的协议与布朗动力学模拟。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian oscillator with time-dependent strength: a delta function protocol
本文研究了经典布朗振子在狄拉克δ函数协议下的微观功分布，发现其平均功与温度成正比，且功分布呈现指数与修正贝塞尔函数乘积形式，具有不对称性并在零点发散。
2024-02-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Thermal brachistochrone for harmonically confined Brownian particles
谐振子的过阻尼布朗动力学是非平衡统计力学中的一个典型系统，它可靠地模拟了相关的随机系统，如受光约束的胶体粒子。在这项工作中，最佳的热协议量身定制，以尽量减少过阻尼$d$维振荡器的平衡态之间的连接时间。控制理论的应用表明，这些最优方案是bang-bang型的，也就是说，浴的温度必须交替地采取允许的最小值和最大值。最小连接时间随所考虑的尺寸$d$而增加。值得注意的是，即使对于对称振子也是如此，例如，具有球对称性的振子，其中弹性常数沿$d$可能方向的简并似乎意味着最小连接时间等于一维情况。当增加维度时，这种令人惊讶的不可避免的代价在物理基础上得到了彻底的研究和理解。此外，信息理论工具，如热力学长度和它的分歧进行了分析的最速降线。
2022-08-31 cond-mat.stat-mech
Brownian Emitters
考虑布朗谐振子，它通过摩擦或电磁辐射的发射耗散能量。这种布朗发射体由周围的热量子涨落驱动，理论上由涨落耗散定理描述。它示出了如何Abraham-Lorentz力导致的振荡器振幅谱密度的峰值频率上的半宽度的依赖性。我们还发现，对于一个带电粒子，在真空中运动，在零温度下，其均方根速度波动是一个普适常数，约等于光速的1/18。导出了相应的Klein-Kramers方程和Smoluchowski方程。
2016-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Long-lived states of oscillator chain with dynamical traps
考虑了一个简单的具有动力学陷阱和加性白噪声的振子链模型。对其动力学进行了数值研究。正如所证明的，当陷阱效应明显时，就会出现一种新型的非平衡相变。局部地，它们通过粒子排列对称性的扭曲来表现自己。根据系统参数的颗粒排列的特征在于相应的分布采取双峰形式，或twoscale一个，或单峰onescale形式，然而，大大偏离高斯分布。单个粒子的速度也表现出一些异常，特别是，它们的分布可以是非常广泛的或采取准尖点的形式。在可视化的时间模式中，发现了大量由这些地层组成的不同的合作结构和上层建筑。在某种意义上，它们的演化独立于单个粒子的动力学，使我们能够将它们视为动力学相。
2004-07-13 cond-mat.stat-mech
The cost of speed: Time-optimal thermal control of trapped Brownian particles
Universidad de Granada（格拉纳达大学）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）；Facultad de Educación, Economía y Tecnología de Ceuta（休达教育、经济与技术学院）；Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional（卡洛斯一世理论与计算物理研究所）；Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）
该研究通过实验实现了热力学最优控制，揭示了在多维随机系统中，更快的平衡需要更大的熵产和热力学长度，展示了时间最优性和热力学成本之间的直接权衡。
2026-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Noise and ergodic properties of Brownian motion in an optical tweezer: looking at the crossover between Wiener and Ornstein-Uhlenbeck processes
我们的特点在整个光谱范围内的光阱的噪声在发挥作用的性质和各态历经特性的相应的布朗运动的过阻尼被困单微球，比较实验，分析和模拟数据。我们仔细分析噪声和遍历属性$(i)$使用Allan方差为特征的噪声和$(ii)$利用测试的遍历性在有限的时间内完成的实验。我们推导出这两个观测值在低频Ornstein-Uhlenbeck陷阱扩散制度和研究分析其演变的高频维纳自由扩散制度，在一个非常好的协议与模拟和实验结果。这导致揭示噪声和遍历光谱签名与这两个政权的独特功能。
2020-07-23 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Self-phoretic oscillatory motion in a harmonic trap
本文研究谐波陷阱中过阻尼自泳粒子的运动，发现其存在从静止到振荡的相变，并通过精确分析给出分岔阈值、频率和振幅，且数值模拟验证了结果。
2024-03-12 cond-mat.stat-mech
Effective coupling between two Brownian particles
我们使用系统加水库的方法来研究由两个独立的布朗粒子组成的系统的动力学。我们提出了一个扩展的著名模型的浴振荡器，这是能够诱导两个粒子之间的有效耦合取决于所作的选择的光谱函数的浴振荡器。耦合在感兴趣的变量中是非线性的，并且对这些变量施加指数依赖性，以便在两个粒子不受任何外部势的影响的情况下保证模型的平移不变性。通过Laplace变换方法得到了粒子的有效运动方程，并且除了恢复每个粒子的所有局部动力学性质外，我们最终得到了它们之间的有效相互作用势。我们明确分析了它的一种可能形式。
2006-08-31 cond-mat.stat-mech
Ideal Fermi gases in harmonic oscillator potential traps
研究了费米子理想气体在谐振子约束势中的热力学性质。这个问题和de Haas-van Alphen效应之间的类比进行了讨论，并用于获得各向同性和各向异性势的情况下的化学势和比热的分析结果。步状行为的化学势，首先注意到在数值研究中，得到解析和示出的结果在振荡行为的比热时，粒子数是不同的。这些振荡的起源是负责de Haas-van Alphen型效应的热力学势的那一部分。在低温下，我们分析表明，从预期的线性温度依赖性的比热有显着的偏差，再次作为德哈斯-范阿尔芬部分的热力学势的后果。结果给出了一个，两个和三个空间维度。在各向异性的情况下，我们展示了如何比热跳跃的振荡器频率的比例变化。
2005-05-12 cond-mat.stat-mech
Moment analysis of two-dimensional active Brownian run-and-tumble particles
本研究针对二维活性布朗翻滚粒子模型，采用Kac首创的运动方程直接积分法，得到含时模型拉普拉斯变换的精确矩，还借助切比雪夫多项式估计分布矩，结果与实验高度吻合，且该模型可在特定极限下退化为两种经典活性粒子模型。
2025-10-02 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-Dissipation Relation for a Quantum Brownian Oscillator in a Parametrically Squeezed Thermal Field
本文研究了量子布朗振子的非平衡演化，它模拟了谐振子或Unruh-DeWitt探测器的内部自由度，耦合到非平衡、非平稳的量子场，并探讨了在它接近平衡后是否存在涨落耗散关系.这是一个重要的问题，因为压缩浴场不能达到平衡，然而，正如这项工作所示，系统振荡器确实可以，这是FDR的必要条件。我们讨论了三种不同的设置：A）浴场本质上始终保持在压缩的热态，其压缩参数是模式和时间无关的常数。这种情况在量子光学和量子热力学中经常遇到。B）光场最初处于热态，但受到参量过程的影响，导致依赖于模式和时间的压缩。这种情况在宇宙学和动力学卡西米尔效应中得到了满足。在这两种过程中，熔池中的压缩都会影响振子的非平衡演化。我们发现，在晚些时候，它接近平衡，这保证了存在的FDR。压缩的特征由振子的有效平衡温度来表征，FDR中的因子只与巴斯噪声核的定态分量有关。设置C）更微妙：有限的系统-浴耦合强度可以使谐振子处于压缩态，即使浴场是平稳的，不参与任何参数过程。在这种情况下，系统的压缩一般是依赖于时间的，但当内部动力学完全放松时，压缩变得恒定。我们首先评论了涉及压缩热浴的广泛的物理过程，最后评论了FDR在捕捉非平衡系统中量子逆反应本质方面的意义。
2022-01-04 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Quantum partition of energy for a free Brownian particle: Impact of dissipation
我们研究经典系统能量均分定理的量子对应。我们考虑一个自由量子布朗粒子建模的Caldeira-Leggett框架：一个系统加上恒温器组成的无限数量的谐振子。根据关于量子粒子的平均动能$E_k$的定理，它被表示为$E_k = \langle \mathcal E_k \rangle$，其中$\mathcal E_k$是恒温器的每一个自由度的热动能，而$\langle ...\rangle$表示根据概率分布$\mathbb P(ω)$对$E_k$有贡献的恒温器振荡器的频率$ω$上的平均。我们探讨了各种耗散机制的影响，通过德鲁德，高斯，代数和德拜谱密度函数，$\mathbb{P}(ω)$的特性。分析了系统-恒温器耦合强度和记忆时间对布朗粒子的最可几恒温振荡频率和动能$E_k$的影响。
2019-04-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Non-Markovianity of Quantum Brownian Motion
我们研究了Caldeira-Leggett模型的量子非马尔可夫动力学，Caldeira-Leggett模型是描述一个谐振子与一个谐振子库线性耦合的量子布朗运动的原型模型。利用该模型的精确解析解，可以确定任意耦合、温度和频率截止时记忆效应的大小。在这里，量子非马尔可夫性被定义为开放系统和它的环境之间的信息流，这是通过量化的布里斯度量作为量子态的距离测量。这种方法使我们能够讨论任意高斯初态从弱耗散到强耗散的整个范围内的量子记忆效应。我们的结果与自旋玻色子问题的相应结果的比较显示了显着的相似性的结构的非马尔可夫行为的两个范式模型。
2020-07-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
