Determinant solution for the TASEP with particle-dependent hopping probabilities on a ring
考虑了离散时间环上的完全非对称排斥过程，该过程具有后向序序列更新和粒子依赖的跳变概率。使用组合处理的Bethe anastomosis，我们推导出的非稳态粒子配置之间的过渡概率的行列式表达式。在连续时间极限下，我们得到了A。拉科斯和通用汽车Schütz对于无限格，对于环几何的情形。
2006-07-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the TASEP with Second Class Particles
本文研究了具有第二类粒子的完全非对称简单排斥过程的若干条件概率。更具体地说，我们考虑一个有限系统的第一类粒子和$N-1$第二类粒子，我们假设第一类粒子最初是在最左边的位置。在这种情况下，我们发现第一类粒子在$x$的概率，它仍然是最左边的粒子在时间$t$。特别是，我们表明，这种概率表示的行列式的$N\times N$矩阵的轮廓积分，如果粒子的初始位置满足步骤初始条件。所得公式与Nagao和Sasamoto [Nuclear Phys. B 699（2004），487-502]用于渐近性的具有阶跃初始条件的（通常）TASEP中的已知公式非常相似。
2018-01-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The exact phase diagram for a semipermeable TASEP with nonlocal boundary jumps
考虑了有限一维完全非对称简单排斥过程（TASEP），其中有四种类型的粒子$\{1,0,\bar{1},*\}$与储层接触。$0$类粒子既不能进入晶格也不能离开晶格，而$*$类粒子被限制在第一个和最后一个位置。粒子$1$从左边的储层进入第一个或第二个位点，向右移动，从最后一个或倒数第二个位点离开。相反，$\bar{1}$粒子从右侧储层进入最后一个或倒数第二个位点，向左移动，并从第一个或最后一个位点离开。这种动力学是由D型Weyl群上的自然随机游走激发的。我们计算精确的非平衡稳态分布使用的矩阵anterior建筑早期的工作Arita。然后，我们给出了明确的非平衡配分函数，以及在稳定状态下的所有物种的密度和电流的公式，并推导出相图。
2019-08-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.CO
Dualities in quantum integrable many-body systems and integrable probabilities -- I
在这项研究中，我们将可积概率框架中观察到的对偶映射到可积多体系统领域中熟悉的对偶中。这两个随机过程对之间的对偶关系涉及到Macdonald-Schur族的一个代表，而第二个代表来自TASEP族的随机高自旋六顶点模型。我们认为，这些对偶是对可积系统之间的熟悉的量子-量子（QQ）对偶的对应和推广。其中一个来自QQ对偶对的可积系统属于非齐次XXZ自旋链族，另一个属于Calogero-Moser-Ruijsenaars-Schneider（CM-RS）族.已知CM-RS族哈密顿系统的波函数与非均匀自旋链侧的（q）KZ方程的解有关。当波函数被测度（波函数中的双线性）代替时，类似的对应关系成立。作为一个例子，我们详细阐述了一个新的对偶之间的离散时间非齐次多种群TASEP模型的圆和量子金鱼模型的RS家庭。我们给出了非齐次多种群TASEP和5-顶点模型分别到三角和有理Goldfish模型的精确映射，其中TASEP的局部跳跃率被确定为Goldfish模型的坐标.对随机过程的对偶性与含表面算子的超对称规范模型的对偶性的关系作了一些评论。
2022-03-23 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Green functions for the TASEP with sublattice parallel update
考虑离散时间中完全非对称简单排斥过程（TASEP），其中子格平行动力学描述粒子在一维无限链上以相等的希望概率向右运动.使用顺序两个映射，我们证明了该模型是等价的TASEP与后序顺序更新的情况下，粒子开始和完成他们的运动不同时。对于不同的初始条件和最终条件，精确地得到了行列式形式的格林函数.
2010-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Mixed population of competing TASEPs with a shared reservoir of particles
我们引入了一个平均场理论框架来描述多个完全不对称的简单排斥过程（TASEPs）具有不同的晶格长度，进入和退出速率，竞争一个有限的粒子库。我们提出的关系，为水库和晶格之间的粒子的分区：这些关系使我们能够表明，粒子的竞争可以有非平凡的影响，个别晶格的相行为。对于具有不同晶格的系统，我们发现当晶格的一个子集经历从低密度到高密度的相变时，整个晶格电流集合变得与总粒子数无关。我们将我们的方法推广到具有连续分布的晶格参数的系统，为此，我们证明了由单个晶格类型携带的电流的测量可以用于提取晶格参数的整个分布。我们的方法适用于人口的TASEP与任何分布的晶格参数，并可以很容易地扩展到平均场的情况下。
2012-03-08 cond-mat.stat-mech
Boundary induced phase transition with stochastic entrance and exit
研究了一类开链完全非对称排斥过程（TASEP），其两个边界上均存在随机门。门控动力学已被建模保持离子通道门控的物理系统。这些门可以在打开状态和关闭状态之间随机切换。在打开状态下，门是高度可渗透的，使得到达门的任何颗粒立即通过。在关闭状态下，粒子被困在门上，直到门再次打开才能通过。我们计算了系统的相图，并发现重要的和非平凡的差异与一个经常开链TASEP的相图。特别地，取决于两个门的切换速率，系统可以或可以不允许最大电流相位。我们的平均场论内的解析计算捕获了我们的蒙特卡罗模拟结果的主要定性特征。我们还进行了一个精细的平均场计算，其中考虑到在边界的相关性。该理论与我们的模拟结果显示出更好的定量一致性。
2014-10-15 cond-mat.stat-mech q-bio.SC
Stationary densities and delocalized domain walls in asymmetric exclusion processes competing for finite pools of resources
Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Shahid Matangini Hazra Government General Degree College for Women（沙希德·马坦吉尼·哈兹拉女子政府综合学院）
该研究探讨了非对称排除过程在稳态下的静态密度和延展域墙，发现其在参数空间中形成扩展区域，揭示了TASEP粒子数在热力学极限下的波动特性。
2026-02-12 cond-mat.stat-mech
Intersection of two TASEP traffic lanes with frozen shuffle update
出于对行人交通的兴趣，我们研究了两个车道（一维格子）的长度$L$，相交于一个单一的网站。每个通道都由TASEP（完全不对称排除过程）建模。粒子分别以概率$α_σ$和$β_σ$进入和离开泳道$σ$（其中$σ=1,2$）。我们采用的'冻结洗牌'更新在早期的工作中介绍[C。Appert-Rolland等人，J. Stat.（2011）P07009]，其中粒子位置以固定的随机顺序更新。我们发现，分析，每个车道可能是在一个“自由流动”或“堵塞”的状态。因此，$0\leqα_1,α_2\leq 1$域中的相图由四个区域组成，其边界取决于$β_1$和$β_2$。区域在域的对角线上的单个点处相交。我们的分析预测的相边界，以及在每个阶段的电流和密度证实了蒙特卡罗模拟。
2011-07-26 cond-mat.stat-mech
Exclusion process on an open lattice with fluctuating boundaries
我们表明，TASEP的驱动质点系的任意大小的粒子，最近邻排斥相互作用，在一个开放的晶格上是等价的TASEP的开放的晶格上的相互作用的单体的大小波动，在响应的入口和出口的粒子。我们已经提出了最大的电流分布作为二聚体和四聚体的相互作用强度的函数，在蒙特卡罗模拟中获得的结果吻合良好的计算通过应用一个特定的棒到单体映射到稳态电流和密度预测的平均场论的相互作用单体，它适应马尔可夫链方法，将最近邻的相关性。
2019-02-16 cond-mat.stat-mech
Parameter Permutation Symmetry in Particle Systems and Random Polymers
当我们给每个粒子$x_i$配备它自己的跳跃率参数$ν_i$时，许多一维空间中的可积随机粒子系统（如TASEP -完全不对称简单排斥过程-及其各种变形，ASEP是一个显著的例外）仍然是可积的。可积性的一个结果是，从阶跃初始组态开始的系统中每个粒子$x_n(t)$的分布以对称的方式依赖于参数$ν_j$，$j\le n$.因此，参数的转置$ν_n \leftrightarrow ν_{n+1}$仅影响$x_n(t)$的分布。对于$q$ -Hahn TASEP和它的简并（$q$ -TASEP和定向β聚合物），我们实现了换位$ν_n \leftrightarrow ν_{n+1}$作为作用于单粒子$x_n(t)$的显式Markov交换算子.对于β聚合物，交换算子可以被解释为对聚合物所处的晶格的简单修改。我们的主要工具是马尔可夫对偶和轮廓积分公式的联合时刻。特别是，我们的建设导致一个连续的时间马尔可夫过程$\mathsf{Q}^{(\mathsf{t})}$保持时间$\mathsf{t}$分布的$q$ -TASEP（步骤初始配置，其中$\mathsf{t}\in \mathbb{R}_{>0}$是固定的）。对偶系统是随机$q$ -玻色子系统的某种瞬态变形.我们用$q$ -TASEP的$q$矩来确定这个瞬态过程的渐近生存概率，并用它来证明具有任意初始数据的过程$\mathsf{Q}^{(\mat…
2021-03-06 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
gTASEP with attraction interaction on lattices with open boundaries
本文研究了单车道公路上颗粒群的聚集和破碎模型。粒子和集群服从随机离散时间离散空间动力学的完全不对称简单排斥过程（TASEP）与向后有序的顺序更新（动态），赋予两个跳跃概率，p和pm。第二个修改后的概率，pm，属于同一集群的粒子之间的一个特殊的运动学相互作用的模型。这种修改被称为广义TASEP（gTASEP），因为它包含作为特殊情况的具有并行更新的TASEP和具有针对第二跳频概率pm的特定值的后向顺序更新的TASEP。在这里，我们集中在举例说明的影响，额外的吸引力相互作用的非平衡稳定状态下的系统属性。我们估计了系统中的各种物理量（体积密度、密度分布和电流）以及它们如何随pm的增加而变化（p < pm<1）。在一个随机游走理论，我们认为在不同的边界条件下的差距的演变和目前的时空图产生的MC模拟，说明了适用性的研究gTASEP的随机游走理论。
2020-01-07 cond-mat.stat-mech
Multiple phase transitions in a system of exclusion processes with limited reservoirs of particles and fuel carriers
TASEP是来自非平衡统计物理学的范例模型，其描述粒子沿着离散位点的晶格跳跃。TASEP适用于各种不同的运输系统，但没有考虑到在许多这样的系统中，运输所需资源的可用性是有限的。在本文中，我们扩展的TASEP包括有限数量的两个不同的基本运输资源的效果：跳跃的粒子，和“燃料载体”，它提供了所需的能量驱动系统远离平衡。因此，系统的动力学受到很大的影响：出现了一个“有限资源”的制度，其中电流受到加油速率的限制，并且低和高粒子密度之间的通常共存线在相平面上打开了一个广阔的区域。由于两种资源的有限量的组合，当对于固定的进入速率α增加退出速率β时，多个相变是可能的。这是一个新的功能，只能通过包含这两种有限的资源来获得。我们还表明，在LD和HD阶段的颗粒密度的波动不受负载的燃料载体的数量的波动，除了事实上，当这些燃料资源变得有限，颗粒跳跃率严重降低。
2012-03-19 cond-mat.stat-mech
Conditional splitting probabilities for hidden-state inference in drift-diffusive processes
Imperial College London（帝国理工学院）；Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure (LPENS)（巴黎高等师范学院物理实验室）；Max Planck Insitute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）
该研究针对两类二维马尔可夫过程推导联合分裂概率，引入条件分裂概率概念，并提出基于该概率从可观测自由度的离开事件推断隐藏内态的方案，为随机过程首通与隐状态推断提供了新方法。
2025-08-10 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
One-dimensional irreversible aggregation with TASEP dynamics
定义并研究了一维离散时间动力学粒子不可逆聚集模型，该模型是开链上广义完全不对称简单排斥过程（gTASEP）的一个特殊极限.该模型允许粒子簇作为一个整体向右平移一个位置，其概率与单个粒子相同。一个粒子和一个团簇，以及两个团簇，只要它们成为最近的邻居，就不可逆地聚集。非平衡固定相是在粒子的注入和排出的平衡下出现的。通过广泛的蒙特卡罗模拟，建立了注入-排出概率平面上的相图由三个定态相组成：多粒子（MP）相、完全填充（CF）相和“混合”（MP+CF）相。这些阶段之间的过渡是：一个不寻常的MP和CF之间的过渡跳跃不连续的堆积密度和电流，一个传统的一阶过渡跳跃的MP和MP+CF之间的堆积密度，和一个连续的集群型过渡从MP到CF，这发生在整个MP+CF阶段之间。通过数据折叠方法，在反常相变线附近得到了电流和体积密度的有限尺寸标度函数。一个发散的相关长度与过渡被确定和解释为最大的集群的大小。该模型允许未来扩展以考虑可能的集群碎片化。
2017-04-03 cond-mat.stat-mech
Fast rare events in exit times distributions of jump processes
本文提出一种估计肥尾跳跃过程中快速稀有事件对退出概率贡献的通用方法，并给出三个典型跳跃过程快速退出事件的标度函数精确形式，证明极短时间尺度事件对退出概率有显著贡献。
2024-04-04 cond-mat.stat-mech
Exit and Occupation times for Brownian Motion on Graphs with General Drift and Diffusion Constant
我们考虑一个粒子沿具有吸收点的一般图的链扩散。具有空间依赖扩散常数D（x）的粒子经受在每个链接的每个点中定义的漂移U（x）。我们建立的边界条件要使用的顶点，我们推导出一般表达式的平均时间花在吸收前的一部分图，也为拉普拉斯变换的联合法的占领时间。退出时间分布和分裂概率进行了研究，并讨论了几个例子。
2008-10-25 cond-mat.stat-mech
Stochastic action for tubes: Connecting path probabilities to measurement
扩散过程的轨迹是连续的但不可微的，并且每一个都以消失的概率发生。这在理论和实验之间引入了一个差距，在理论中，路径概率被用于许多情况下，而实验中，只有非零概率的事件才是可测量的。在这里，我们通过考虑扩散轨迹在一个小而有限半径的管道内围绕光滑路径的概率来弥合这一差距，这个概率可以在实验中通过轨迹第一次离开管道的速率来测量，从而建立路径概率和物理观测值之间的联系。考虑$N$维过阻尼Langevin动力学，我们证明了从Fokker-Planck方程的解可以从理论上得到管几率.将所得的退出率表示为路径的函数，并将其排序为管半径中的幂级数，我们将零阶项确定为Onsager-Machlup随机作用，从而将其从数学构造提升到物理观测。高阶项首次揭示了有限半径贡献的形式，这些贡献解释了路径周围的波动。为了证明这种作用泛函对管子的实验相关性，我们对双势阱中的布朗运动轨迹进行了数值采样，计算了它们的退出率，并与我们的分析结果非常一致。我们的工作表明，光滑管是不可微的扩散轨迹的替代品，并提供了一个直接的方式比较理论结果的单一轨迹，如路径的不可逆性的定义，测量。
2020-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The totally asymmetric exclusion process on a ring: Exact relaxation dynamics and associated model of clustering transition
研究了具有固定粒子数的有限环上离散时间的完全非对称简单排它过程。对于周期性边界条件，定义了后向序序列更新的一个不变性版本。我们证明，这样定义的更新导致一个稳定的状态，所有可能的粒子配置具有相等的概率。使用传播子的精确解析表达式，我们找到了条件概率、平均速度和扩散常数在所有演化阶段的生成函数。导出了TASEP在任意尺寸和颗粒填充的圆环上的定常速度的精确和显式表达式。小系统向稳定状态的演变被清楚地证明。将母函数视为热力学系统的配分函数，研究其在复逸度平面上的零点。在足够长的时间内，零环的大小增加的模式提供了相关的二维晶格路径模型在低逸度到一个集群阶段的过渡的证据。
2005-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Graph-theoretic framework for semi-Markov networks: transient and stationary occupation probabilities, hitting times and weak ergodicity breaking
Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University（海德堡大学理论物理研究所）；BioQuant-Center for Quantitative Biology, Heidelberg University（海德堡大学生物定量中心）
本文提出半马尔可夫网络的图论框架，给出占有概率等的组合表示，推广马尔可夫链树定理，证明有限平均半马尔可夫网络凯梅尼常数恒定，并揭示重尾半马尔可夫网络中弱遍历性破缺的普遍存在。
2026-11-06 cond-mat.stat-mech math.PR
On the Two Species Asymmetric Exclusion Process with Semi-Permeable Boundaries
我们调查的非平衡定态（NESS）的系统的第一和第二类粒子，以及空缺（孔），在L网站的一维晶格接触的第一类粒子水库的边界网站;这些粒子可以进入网站1，当它是空的，率α，并退出网站L率β。第二类粒子既不能进入也不能离开系统，因此边界是半渗透的。内部动力学描述通常的完全不对称排斥过程（TASEP）与第二类粒子。一个精确的解决办法的NESS发现由有田。这里我们描述了第二类粒子的通量为零这一事实的两个结果。首先，存在（钉扎和非钉扎）脂肪冲击，决定了相图和局部测度的一般结构;后者描述了系统在不同宏观点的微观结构（在无限系统的极值测度叠加的极限L到无穷大的情况下）。第二，第二类粒子的分布由固定体积中的平衡系综给出，或者等效地但更简单地由压力系综给出，其中相邻粒子之间的对势随距离几何地增长。我们还指出了一个意想不到的功能在微观结构的NESS有限L：如果有n个第二类粒子的系统中，然后第一类粒子（分别孔）的分布在第一（分别最后）n个网站是可交换的。
2008-08-05 cond-mat.stat-mech
Generalized model of blockage in particulate flow limited by channel carrying capacity
我们调查随机模型的颗粒进入一个随机的时间分布的通道。当通道中存在的颗粒数量超过临界值$N$时，发生堵塞并且颗粒通量被明确中断。通过引入$n$粒子存活概率的积分表示，得到了存活概率、失效前通过粒子数分布、退出粒子的瞬时流量及其时间相关性的精确表达式.我们推广以前的结果$N=2$的任意分布的入口时间，并获得新的，精确的解决方案$N=3$的泊松分布和部分结果$N\ge 4$。
2015-05-14 cond-mat.stat-mech
First passage of a run-and-tumble particle with exponentially-distributed tumble duration in the presence of a drift
Duke Kunshan University（杜克昆山大学）；University of Liverpool（利物浦大学）
研究了具有指数分布翻转时间的游动-翻转粒子在漂移作用下的首次通过问题，通过求解福克-普朗克方程得到了平均首次通过时间的显式解。
2026-01-30 cond-mat.stat-mech math.PR
Transport in a Levy ratchet: Group velocity and distribution spread
我们考虑了在对称Lévy噪声影响下，过阻尼粒子在缺乏空间对称性的周期势场中的运动，这是Lévy棘轮的最小设置。由于Lévy噪声的非热特性，即使在没有任何额外的依赖于时间的力的情况下，粒子也会表现出具有优选方向的运动。Lévy棘轮的检验必须基于方向性的特征，这些特征不同于通常使用的测量方法，如平均电流和粒子位置的分散，因为当噪声的时刻发散时，这些测量方法变得不合适。为了克服这个问题，我们讨论了鲁棒性的措施的方向性的运输，如粒子位移的分布特征的群速度的中位数的位置，和分位数的距离给出的分布的宽度的措施。此外，我们分析了分裂概率的行为，留下一个给定的长度的间隔，揭示了Lévy指数低于和高于统一的噪声之间的定性差异。最后，我们检查的问题，第一次逃离一个给定长度的间隔，揭示独立的出口时间的结构上的潜力。
2008-04-22 cond-mat.stat-mech
