Exact matrix-product states for parallel dynamics: Open boundaries and excess mass on the ring
本文证明了具有开边界和并行更新的非对称简单排斥过程(ASEP)的稳态权可以写成一个标量对分解状态和一个矩阵乘积状态的乘积。这种类型的状态也可以在环上的ASEP中获得,其中粒子可以移动一个或两个位置。动力学导致形成了一个多余的洞,发挥了缺陷的作用。我们期望该过程在并行动力学中发挥类似的作用,特别是对于冲击的研究,作为著名的具有单个缺陷粒子的ASEP(在连续时间限制中获得)。该过程表现出具有不同缺陷速度的两相之间的一级相变。这些都是从过程生成函数中精确计算出来的。
2009-03-31 cond-mat.stat-mech
The spectral boundary of the Asymmetric Simple Exclusion Process (ASEP) -- free fermions, Bethe ansatz and random matrix theory
本研究聚焦非对称简单排斥过程(ASEP)生成元的谱边界,发现不同边界条件下尖峰数量规律,通过可调相互作用费米子模型、Bethe ansatz及随机矩阵/图关联,揭示尖峰源于Bethe根聚集且具有稳健性。
2024-02-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Exact Shock Profile for the ASEP with Sublattice-Parallel Update
在子格并行更新方案下,研究了一维非对称简单排斥过程(ASEP)的开边界问题。我们调查的定态性质,这个模型的条件下找到一个给定的粒子数的系统。最近的数值研究表明,在这种情况下,该模型具有三个不同的阶段。使用矩阵乘积方法,我们计算了精确的正则配分函数,也在每个阶段的粒子的密度分布。Yang-Lee理论的应用揭示了该模型在临界点经历了两次二级相变。这些结果证实了我们以前的数值研究的正确性。
2005-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Generic Dynamical Phase Transition in One-Dimensional Bulk-Driven Lattice Gases with Exclusion
动态相变是统计系统波动的关键特征,对应于在长时间内维持动态可观测值的不太可能值的定性不同机制之间的边界。它们在这些观测量的大偏差函数中以非解析性的形式表现出来。在本文中,我们看看批量驱动的排斥过程与开放的边界。众所周知,标准的非对称简单排斥过程在流过它的粒子电流的大偏差中表现出动态的相变。这种相变已经被描述得归功于依赖于模型精确可解的特定计算方法,但是更一般的方法也被用来描述电流的极大偏差,远离相变。我们将这些方法扩展到一个大类的模型的基础上的ASEP,在那里我们添加任意的空间不均匀性的粒子之间的速率和短程电位。结果表明,对于规则的ASEP,当考虑很高或很低的电流时,电流的大偏差函数随系统尺寸的变化是不同的,这表明在这两个区域之间存在着动态相变:高电流大偏差在系统尺寸上是广泛的,与它们相关的典型态是库仑气体,它们是相关的;低电流大偏差不依赖于系统的大小,与它们相关的典型状态是抗冲击,与流体动力学行为一致。最后,我们说明我们的结果数值上一个简单的例子,我们解释的过渡方面的电流推动超过其最大的流体动力学值,以及与它的外观Tracy-Widom分布在这种模型的松弛统计。
2017-05-31 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Dynamics of non-Markovian exclusion processes
在物理学、生物学或社会科学中,驱动扩散系统常被用作集体输运现象的简单离散模型。非对称简单排斥过程(ASEP)是描述受排斥体积相互作用的实体的噪声驱动运动的一个典型模型,近年来人们对它的许多变体进行了研究。虽然在标准ASEP中噪声是泊松的,因此过程是马尔可夫的,但在许多应用中,激活噪声的统计数据具有非标准分布,可能具有内部自由度或外部来源导致的记忆效应。这导致了时间相关性,并可以显着影响电流密度关系的形状,最近已经研究了一些方案。在本文中,我们报告了一个一般框架,以获得基本图的非泊松噪声驱动的ASEP有效地使用只有两个简单的量,即,跳跃分布的平均剩余寿命和适当定义的时间相关长度。我们证实了我们的结果,详细的数值研究周期性边界条件下的各种噪声统计,并讨论我们的方法可以应用到更一般的驱动扩散系统。
2015-01-03 cond-mat.stat-mech
The Physicist's Companion to Current Fluctuations: One-Dimensional Bulk-Driven Lattice Gases
统计系统的主要特征之一是它们在静止状态下表现出的电流:配置之间概率的微观电流,这些电流转化为质量,电荷等的宏观电流。了解这些电流的一般行为是建立非平衡稳态的通用框架的重要一步,类似于平衡系统的吉布斯-玻尔兹曼分布。在这篇综述中,我们考虑了一维体驱动的粒子气体,特别是不对称简单排斥过程(ASEP)与开放边界,这是最流行的一维输运模型之一。我们的重点,特别是在当前的粒子流经系统在其稳定状态,并在其波动。我们展示了如何可以获得完整的统计数据的电流,通过其大的偏差函数,通过结合各种方法的结果:精确计算的累积量的电流,使用该模型的可积性;直接对角化的一个有偏见的过程中的限制非常高或低的电流;流体动力学描述的模型在连续的限制,使用宏观波动理论(MFT)。我们给这些技术的教学帐户,开始快速介绍必要的数学工具,以及现有的工作有关的ASEP的简短概述。最后,我们画出电流的完整动力学相图。我们也注意到这些结果的一些可能的概括。
2015-07-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Dynamical phase behavior of the single- and multi-lane asymmetric simple exclusion process via matrix product states
利用矩阵乘积态和密度矩阵重整化群(DMRG)算法,分析了电流偏置的一维和多通道开放非对称简单排斥过程(ASEP)的动力学相.在一维ASEP中,我们对作为动力学相位序参量的电流累积量母函数及其导数进行了系统的数值研究。我们进一步从局域可观测量和纠缠谱的角度描述了相的微观结构。在多通道ASEP中,可以被看作是有限宽度的2D条带,我们使用相同的方法,并发现纵向电流偏置的动力学相行为是敏感的横向边界条件。我们的结果有助于说明张量网络在模拟经典非平衡统计模型中的潜力。
2019-04-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Analytical Approach to the One-Dimensional Disordered Exclusion Process with Open Boundaries and Random Sequential Dynamics
研究了具有开边界和随机序列动力学的一维无序粒子跳跃率非对称排斥过程(ASEP)。结合稳态的精确结果,在纯的情况下与微扰平均场的方法,打破粒子-空穴的对称性被突出,并在参数空间$(α,β)$,其中$α$和$β$分别表示注入率和提取率的粒子的相图进行了研究。该模型显示,在纯的情况下,高密度,低密度和最大电流相。所有的临界线被解析地确定,表明高密度低密度一级相变发生在$α\neq β$。我们发现,最大电流相扩展其稳定区域的无序增加和通常的$1/\sqrt{\ell}$衰减的密度分布在这个阶段是普遍的。假设环上无序模型的某些精确结果对开边界系统成立,我们导出了低密度相内排相变的一些解析结果,并给出了相应的临界注入速率$α^*$的解析表达式。正如它是观察到的数值$^{(19)}$,我们表明,淬火无序诱导在最大流量在一定区域的参数空间的电流密度关系的尖点,并确定其斜率的解析表达式。数值模拟的结果,我们开发同意的分析。
2008-04-03 cond-mat.stat-mech
Approach to stationarity for the KPZ fixed point with boundaries
本文用精确方法研究带边界TASEP的电流涨落及其KPZ不动点极限,在最大电流相下对一般初始条件导出了趋于平稳的晚期修正的精确表达式,并在平稳与窄楔形初始条件下通过Bethe ansatz和数值猜想得到完全显式结果。
2024-09-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Current fluctuations for the second class particle : joint statistics
本文利用Bethe ansatz研究含单个第二类粒子的周期边界TASEP中两类粒子流的联合大偏差,发现其生成函数与开放边界TASEP的流涨落存在意外联系。
2025-03-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
An Exact Formula for the Statistics of the Current in the TASEP with Open Boundaries
本文研究了有限一维开边界格点上的完全非对称排斥过程,与两个不同电位的储层接触。通过系统的总(时间积分)电流是一个随机变量,在长时间限制内与时间成线性比例。本文给出了电流累积量的母函数的参数表示,并通过拉普拉斯变换将其与大偏差函数联系起来。该公式适用于所有系统尺寸和所有边界耦合参数值。
2011-04-27 cond-mat.stat-mech
Thermalisation Dynamics and Spectral Statistics of Extended Systems with Thermalising Boundaries
我们研究热化和光谱特性的扩展系统连接,通过他们的边界,热化马尔可夫浴。具体来说,我们考虑周期性驱动系统建模的砖砌量子线路的有限部分(块)的电路是由任意的本地酉门,而它的补充,其中发挥作用的浴缸,是双酉。我们证明了局域观测量和谱形状因子的演化是由同一个量子信道决定的,我们用它来描述系统的动力学和谱性质。特别是,我们确定了一个家庭的微调量子线路-我们称之为强烈的非遍历-,未能热化,即使在这种控制设置,因此,他们的光谱形状因子不遵循随机矩阵理论的预测。我们提供了一组必要条件的本地量子门,导致强非遍历性,并在量子比特的情况下,我们提供了一个完整的分类强非遍历电路。我们还研究了几乎是双酉电路的相反极端情况,即,在那里以最快的可能速率发生热化。我们表明,在这些系统中,局部可观的和频谱形状因子的方法分别热值和随机矩阵理论预测指数快速。我们提供了一个扰动的动力学特性,特别是,热化的时间尺度。
2021-11-15 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Local Statistics and Concentration for Non-intersecting Brownian Bridges With Smooth Boundary Data
本文研究一般边界条件下非相交布朗桥的集中性与局部统计,在光滑极限形状假设下证明了近乎最优集中界,并证明其体局部统计沿任意固定时间收敛到 sine 过程。
2023-08-08 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A Unified Interface Model for Dissipative Transport of Bosons and Fermions
本研究通过数值模拟与场论分析,揭示耗散玻色子输运属于KPZ普适类,并借助涨落界面模型统一描述玻色子与费米子输运,分别对应表面生长与侵蚀过程,调和了二者完整计数统计的异同。
2023-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Critical relaxation and the combined effects of spatial and temporal boundaries
我们在这里重新审视的问题的集体非平衡动力学的经典统计系统在临界点和表面的存在。分别打破空间和时间平移不变性的影响是很好理解的,因此,我们在这里集中在它们之间的一个非平凡的相互作用的出现。为此,我们考虑了一个半无限模型与$O(n)$ -对称性和纯粹的耗散动力学,这是准备在无序状态,然后突然淬火到其临界温度。我们确定其响应函数的短距离行为内的微扰方法,不依赖于任何先验假设的缩放形式的这个数量。
2014-11-21 cond-mat.stat-mech
Statistics of the maximum and the convex hull of a Brownian motion in confined geometries
本文研究了具有反射边界的$d$维球中扩散系数为$D$的布朗粒子.我们研究了粒子在时间$t$时沿$x$ -方向的轨迹的最大值$M_x(t)$。对于$t\to \infty$,在长时间限制下,最大值收敛于球的半径$M_x(t) \to R$。我们调查如何接近这个极限,并获得一个精确的解析表达式的波动$Δ(t) = [R-M_x(t)]/R$的分布在所有尺寸的大$t$的极限。我们发现,分布的$Δ(t)$表现出丰富多样的行为,这取决于尺寸$d$。这些结果是通过建立这个问题和窄逃逸时间问题之间的联系而得到的。我们应用我们的结果在$d=2$中研究粒子在半径为$R$的具有反射边界的圆盘中的轨迹的凸包。我们发现,平均周长$\langle L(t)\rangle$的凸包表现出一个缓慢的收敛到周长的圆$2πR$与拉伸指数衰减$2πR-\langle L(t)\rangle \propto \sqrt{R}(Dt)^{1/4} \,e^{-2\sqrt{2Dt}/R}$。最后,我们将我们的结果推广到其他限制的几何形状,如椭圆反射边界。我们的结果得到了全面的数值模拟的证实。
2021-12-10 cond-mat.stat-mech math.PR
Statistics of resonance states in a weakly open chaotic cavity
在这封信中,我们证明了一个非厄米特随机矩阵描述可以解释的频谱和空间统计的共振态的弱开放混沌波系统的连续分布的损失。具体地说,通过求解具有损耗边界的麦克斯韦方程组,研究了开放二维混沌微波腔中共振态的统计特性.我们成功地比较了其复值共振态和相关宽度的统计分析预测的基础上定义的一个有限数量的虚构的开放通道的非厄米有效哈密顿模型。
2010-08-23 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Trapping of active Brownian and run-and-tumble particles: a first-passage time approach
我们采用首次通过时间方法研究了活性粒子与平坦边界碰撞所引起的捕获时间的统计特性。精确计算了活跃布朗粒子和翻滚粒子的角首次通过时间分布和平均首次通过时间,并对结果进行了比较。理论预测与Langevin模拟非常一致。我们的研究结果进一步阐明了具有不同动力学的活性粒子在本体中可能是等效的,但在边界或障碍物附近表现不同。
2022-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech