From Quantum Oscillators to Landau-Fock-Darwin model: A Statistical Thermodynamical Study
本教程的目的是分析一些简单但广泛使用的量子系统的平衡性质。正则系综是用来评估所需的属性在这里。
2016-03-25 cond-mat.stat-mech
Quantum Oscillator in the Thermostat as a Model in the Thermodynamics of Open Quantum Systems
恒温器中的量子振子被认为是一个开放量子系统的模型。我们的分析将在很大程度上建立在使用薛定谔广义不确定性关系（SUR）。我们的第一个目的是证明量子振子的热平衡态属于关联相干态（CCS），这意味着在任何温度下SUR都是饱和的。所得结果为寻找统一了量子力学和GDT的统计理论开辟了前景，这反过来又为标准热力学的修正提供了基础。
2005-09-05 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic anomalies in the presence of dissipation: from the free particle to the harmonic oscillator
耦合到热浴的自由粒子可以表现出许多热力学异常，如负比热或重入经典性。这些低温现象预计将在非常低的温度下进行修改，其中与能谱的离散性相关的有限尺寸效应变得相关。本文探讨了阻尼谐振子中自由阻尼粒子的热力学反常以何种形式出现。由于充分考虑了振子能谱的离散性，结果对任意温度都是有效的。正如预期的那样，它们与热力学第三定律一致，并表明自由阻尼粒子的热力学异常如何与第三定律相协调。特别注意的是，从谐振子到自由粒子的过渡时，采取的限制的振荡器频率为零。
2014-02-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic uncertainty relation of interacting oscillators in synchrony
热力学不确定性关系为耗散过程设定了成本-精度权衡关系的最小界限。然而，研究由恒定热力学力驱动的内部耦合系统的动力学，我们发现子系统的权衡关系不受传统不确定性关系的最小界的约束。我们通过使用一个精确可解的相互作用振子模型来明确我们的观点。随着相互作用振子数目（N）的增加，在强耦合条件下，当完全同步时，单个振子的不确定性界减小到2k_BT/N。子系统的成本-精度权衡对于亚细胞过程特别相关，其中集体动力学来自于彼此相互作用的多个能量消耗组件。
2018-04-27 cond-mat.stat-mech
Harmonic oscillators from displacement operators and thermodynamics
在这项调查中，位移算子被重新审视。我们建立了一个连接之间的埃尔米特版本的运营商与著名的外尔订购。此外，我们还研究了位移简谐振子和位移各向异性二维非厄米谐振子的量子特性。通过构造这两个谐振子的配分函数，我们能够从它们的能谱中导出几个热力学量。对这些量的特征进行了详细的描述和分析。
2018-10-23 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum thermodynamic functions for an oscillator coupled to a heat bath
小型系统（在纳米物理学、量子信息等领域感兴趣）特别容易受到环境影响。因此，我们确定各种热力学函数的振荡器在任意温度下的任意热浴。最常见的讨论热浴模型：欧姆，单弛豫时间和黑体辐射的明确结果。
2007-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of the harmonic oscillator using coherent states
正在进行的讨论是否可以从（可能近似的）量子力学时间演化使用时间平均值的热力学性质是美联储与一个有指导意义的例子。它示出的谐振子的希尔伯特空间或适当定义的相空间必须填充在相干态方面，以获得量子结果分别经典的。
1998-12-17 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium thermodynamics of coupled molecular oscillators: The energy cost and optimal design for synchronization
本文提出了一个耦合分子振子模型来研究同步的非平衡态热力学。我们发现，非平衡振子的同步消耗能量，即使在振荡器-振子耦合是保守的。通过解析求解多体系统的定态，我们发现系统经历了由能量耗散驱动的非平衡相变，临界能量耗散取决于交换反应的频率和强度.此外，我们的研究揭示了实现最大同步与固定的能量预算的最佳设计。我们将我们的一般理论应用于蓝藻生物钟中的Kai系统，并预测了KaiC ATP酶活性与KaiC六聚体同步化之间的关系。该理论框架可以推广到其他扩展的非平衡活性系统的集体行为热力学研究。
2020-01-28 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum Trajectory Approach to the Stochastic Thermodynamics of a Forced Harmonic Oscillator
我制定了一个量子随机热力学的量子轨迹的连续监测强迫谐振子耦合到热库。一致的依赖于熵的定义，介绍了工作，热量和熵，通过工程的热库从一系列的两级系统。在这种形式主义的不可逆性和熵产生之间的联系进行了分析和证实，证明了一个详细的量子轨道的涨落定理。最后，可能的实验验证进行了讨论。
2012-02-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
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
Thermodynamics of quantum oscillators
Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques (UMR 5626), CNRS and Université de Toulouse（量子化学与物理实验室（UMR 5626），法国国家科学研究中心和图卢兹大学）
研究由量子振荡器组成的系统的量子配分函数，提出通用解析近似公式，从路径积分表达式出发，经高斯近似与最小灵敏度原理得出耦合非线性方程组求解最优参数，该公式能准确再现热力学量，用数值结果验证其性能。
2026-07-17 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
A Minimal Thermodynamically Consistent Chemical Oscillator
University of Luxembourg（卢森堡大学）；University of Strasbourg（斯特拉斯堡大学）；Heidelberg University（海德堡大学）；University of Trieste（的里雅斯特大学）；Northwestern University（西北大学）
本文提出一种热力学一致的最小化学振荡器反应网络，结合单/双分子可逆反应等特征，通过范式约化解析分析其霍普夫分岔，实现了此前仅数值模拟可表征的现象的解析描述。
2026-08-26 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Linear non-equilibrium thermodynamics of human voluntary behavior: a canonical-dissipative Fokker-Planck equation approach involving potentials beyond the harmonic oscillator case
一种新的实验范式和一种新的建模方法，研究振荡人体电机性能的凝聚态物理学的一个关键概念，即热力学状态变量。为此，在新的实验范式中，参与者在自我选择的振荡频率下进行钟摆摆动运动，这与使用起搏信号的早期研究相反。此外，在新的建模方法，一个典型的耗散极限环振荡器模型被用来与保守的一部分，占非谐波振荡器组件相比，在早期的研究中，只考虑谐波分量。与磁相变的朗道理论一致，我们发现当参与者进行振荡时，振荡器模型的自由能会随着远离正则-耗散极限环振荡器的霍普夫分叉点而衰减。
2016-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.NC
Information and thermodynamics: fast and precise approach to Landauer's bound in an underdamped micro-mechanical oscillator
Landauer原理指出，擦除1位存储器至少需要$k_B T \ln 2$的能量，其中$k_B T$是系统的热能。我们研究了惯性对这个界限的影响，作为一位记忆的欠阻尼微机械振荡器限制在一个双势阱的反馈回路。势垒在几个$k_B T$范围内可精确调节。我们的措施，在随机热力学框架内，工作和热的擦除协议。我们从实验和理论上证明，在这个欠阻尼系统中，Landauer界达到了1%的不确定性，协议短至100 ms。
2021-05-25 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of trajectories of a quantum harmonic oscillator coupled to $N$ baths
我们进行一个彻底的分析的轨道的热力学量子谐振子耦合到$N$耗散浴通过使用一种新的方法来大偏差理论的启发相空间量子光学。作为一个说明性的例子，我们研究的谐振子耦合到两个热浴的原型情况下，允许与类似的经典结果进行比较。在低温极限，我们发现一个显着的量子抑制系统和每个浴之间交换的工作速率。我们进一步表明，所提出的方法是如何能够给出分析结果，即使是驱动谐振子的情况下。在此基础上，我们分析了激光冷却对囚禁离子或光机系统运动的影响，说明了驱动力如何可控地改变发射统计。
2014-11-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic Analysis for Harmonic Oscillator with Position-Dependent Mass
本文分析位置相关质量量子谐振子的热力学，用形变参数α建模空间非均匀性，基于精确能谱研究热力学量与超统计，发现α增大会降低熵和比热，无临界相变，揭示质量形变的独特影响。
2025-05-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamical Properties of Bosons and Fermions for a Lattice Motivated Dispersion Relationship
本文利用类似于广义相对论和凝聚态物理中的色散关系，计算了玻色子简谐振子（BSHO）系统和相应的费米子简谐振子（FSHO）系统的基本物理量。在FSHO中，我们在两种情况下都看到负温度，我们最终得到一个只有一个有效振动频率的振子系统。我们还看到，当T < Tc时，压强小于零，其中Tc是玻色子的临界温度。
2019-01-25 cond-mat.stat-mech
Thermal conductivity for a chain of anharmonic oscillators perturbed by a conservative noise
我们考虑$d$维链的（一个）谐振子，我们扰动的噪声保存能量或能量和动量。我们回顾了这些系统的热传导性能，并得出结论，几个悬而未决的问题。
2009-06-19 cond-mat.stat-mech
Possibility of the total thermodynamic entropy production rate of a finite-sized isolated quantum system to be negative for the Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad-type Markovian dynamics of its subsystem
研究了孤立量子系统的热力学总熵产生率。特别是，我们考虑了一个量子模型的耦合谐振子在一个星配置，其中一个中心谐振子（系统）耦合到一个有限数量的周围谐振子（浴）。在这个模型中，当整个系统的初始状态由系统和浴的吉布斯态的张量积给出时，每个谐振子总是处于温度依赖于时间的吉布斯态。这使我们能够定义每个谐振子的含时热力学熵和总的非平衡热力学熵作为它们的总和。我们分析确认，总热力学熵满足热力学第三定律。我们的数值解表明，即使当系统的动力学很好地近似的Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad（GKSL）型马尔可夫主方程，总热力学熵产生率可以是负的，而总热力学熵满足热力学第二定律。这一结果是对一般认为系统在GKSL型马尔可夫动力学下总熵产生率非负的一个反例。
2021-05-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of Quantum Phase Transitions of a Dirac oscillator in a homogenous magnetic field
均匀磁场中的狄拉克振子在某一特定的磁场值下表现出手征相变。最近，这个系统也被证明是精确可解的背景下，非交换量子力学具有有趣的现象，再入相变。在这项工作中，我们提供了一个详细的研究，这种量子相变的热力学（无论是在标准和非对易的情况下）在麦克斯韦-玻尔兹曼统计指出，磁化强度的不连续性在临界值的磁场，即使在有限的温度。
2017-07-21 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Thermodynamics of the independent harmonic oscillators with different frequencies in the Tsallis statistics
本文研究了具有不同频率的$N$独立谐振子系统在熵参数$q$（$1<q<2$）的Tsallis统计量中的热力学量.导出了自洽方程，并利用物理温度计算了各物理量物理量。发现振子的数目被限制在$1/(q-1)$以下。能量、Rényi熵和Tsallis熵通过在高物理温度和/或小偏差$q-1$下近似求解自洽方程获得。当采用物理温度时，在高物理温度下能量与$q$无关，在高物理温度下能量与振子数和物理温度成正比。雷尼熵的形式与冯诺伊曼熵相似，察利斯熵是通过雷尼熵给出的。Tsallis熵的物理温度依赖性不同于Rényi熵。Tsallis熵是从上面有界的，而Rényi熵随着物理温度的增加而增加。在高物理温度下，Tsallis熵与Rényi熵之比很小。
2021-09-12 cond-mat.stat-mech
Control of quantum thermodynamic behaviour of a charged magneto oscillator with momentum dissipation
在这项工作中，我们暴露的环境，约束和外部磁场（$B$）的作用，在确定低温热力学行为的背景下，回旋运动的带电振荡器与异常耗散耦合涉及的动量，而不是研究的坐标耦合。对不同的量子热浴体系，用谱密度函数$μ(ω)$表征，得到了不同量子热浴体系在低温下的量子热力学函数的显式表达式。不同QTF的幂律降符合热力学第三定律。但是，衰减的灵敏度，即幂律衰减的幂，明显取决于$μ(ω)$。我们还分别讨论了约束和磁场对不同QTF低温行为的影响。在这个过程中，我们演示了如何控制异常耗散量子系统的低温行为，通过改变限制长度$a$，$B$和温度$T$。动量耗散降低了系统的有效质量，我们还讨论了它在低温下对不同QTF的影响。
2014-05-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics based on the principle of least abbreviated action: entropy production in a network of coupled oscillators
我们提出了一些新的热力学思想的基础上莫佩屠斯原则。通过考虑写在适当的作用角变量的哈密顿量，我们表明，热状态的特点是由作用变量和它们的演变时，系统是不可积的。我们提出了平衡温度和熵的动力学定义以及适用于多自由度孤立系的非平衡熵的表达式。这种熵被证明是增加的放松与短程相互作用的宏观系统的平衡，这构成了热力学第二定律的动力学理由。几个例子表明，这种形式主义产生正确的微正则（平衡）量。这种方法的相关性，非平衡的情况下，示出了一个网络的耦合振荡器（仓本模型）的应用程序。我们提供了一个表达式的熵产生在这个系统中发现，它的正值是直接相关的耗散在稳定状态下，通过同步达到秩序。
2008-04-14 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of collective enhancement of precision
昼夜节律振荡器表现出非常高的时间精度，尽管它暴露于几个波动。保护振荡器不受波动影响的中心机制是精度的集体增强，其中耦合振荡器的群体显示出比没有耦合时更高的时间精度。由于耦合本质上是振子之间的信息交换，本文利用随机热力学方法研究了线性化仓本模型中振子之间的信息流与时间精度之间的关系.对于一般的耦合，我们发现，时间精度是有界的信息流从下面。我们推广的模型，将一个时间延迟的耦合，并证明了同样的关系也适用于时间延迟的情况。此外，时间精度被证明是改善存在的时间延迟，我们表明，增加的信息流是负责的时间延迟引起的精度提高。
2018-08-23 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Phase transition in thermodynamically consistent biochemical oscillators
生物化学振荡在生物体中普遍存在。在一个不受外部信号影响的自治系统中，它们只能在不平衡的情况下发生。我们表明，他们出现通过一个通用的非平衡相变，在临界特性的定性行为。控制参数是热力学力，它必须高于生化振荡开始的某个阈值。这种临界行为的特征在于与热力学力相关的热力学通量、其扩散系数以及振荡化学物种的稳定分布。我们讨论度量生化振荡的精度通过比较两个可观的，Fano因子与热力学通量和相干振荡的数量。由于Fano因子即使在没有生化振荡的情况下也可以很小，因此我们认为相干振荡的数量更适合于量化生化振荡的精度。我们的研究结果得到了三个一致的版本的已知模型：的peculselator，激活剂-抑制剂模型，KaiC振荡模型。
2018-07-02 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermodynamic quantities of independent harmonic oscillators in microcanonical and canonical ensembles in the Tsallis statistics
研究了微正则和正则系综中$N$独立谐振子的能量和熵，以及熵参数$q$的Tsallis量子统计，其中$N$是谐振子的个数，且$q$的值大于1.用物理温度表示能量和熵，得到了能量和Rényi熵的表达式。微正则系综和正则系综之间的区别在于正则系综中存在$N$和$q$的条件：$N(q-1)<1$。这个条件在微正则系综中不出现。熵在正则系综中是$q$依赖的，而在微正则系综中不是$q$依赖的。对于$N(q-1)<1$，熵的差异非常小，正则系综中的熵与微正则系综中的熵基本上没有区别。
2022-06-24 cond-mat.stat-mech
Periodic thermodynamics of the parametrically driven harmonic oscillator
我们确定了耦合到热浴中的参数驱动谐振子的Floquet态占据几率的准定态分布。由于该系统表现出细致平衡，其准能的典型代表是等距的，这些概率由几何玻尔兹曼分布给出，但其准温度不同于浴的实际温度，受到后者的谱密度的函数形式的影响。我们提供了两个准热工程的例子，即，故意操纵的准平稳分布通过适当的设计的谱密度：我们表明，驱动系统可以有效地比未驱动的冷，并表明，准热不稳定性，甚至可以发生时，系统是机械稳定的。
2019-11-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic performance of a periodically driven harmonic oscillator correlated with the baths
我们考虑一个谐振子在周期驱动下，耦合到两个不同温度的谐振子热浴。我们使用的热场变换与链映射，这使我们能够研究系统和浴的统一的演变时，出现在系统中的周期性稳定状态。我们的特点是这种周期性的稳定状态，我们表明，通过调整系统和浴参数，可以把这个系统从一个引擎的加速器，甚至加热器。研究系统和浴池的整体演化的可能性也使我们能够评估系统和浴池之间建立的稳定相关性，以及浴池之间增长的相关性。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nonextensive Thermodynamics of the Morse Oscillator: Signature and Solid State Application
本研究在Tsallis非广延统计框架内分析了Morse振子的热力学，推导了广义配分函数、内能和熵，发现低温下非广延行为显著且比热出现Schottky型异常，并扩展至固体比热研究，为非平衡分子热力学提供启示。
2025-11-02 cond-mat.stat-mech
Charged oscillator in a heat bath in the presence of a magnetic field & third law of thermodynamics
解析地得到了带电振子在磁场存在下通过不同耦合方案耦合到热浴中的量子热力学行为。结果表明，有限耗散取代零耦合的指数衰减的熵在低温下的幂律行为的结果。对于坐标-坐标耦合格式，导出了欧姆、指数相关和更广义的热浴模型的低温显式结果。在所有上述情况下，自由能和熵随温度（$T$）线性地消失为$T\to 0$，符合能斯特定理。可以看出，坐标（速度）-速度（坐标）耦合比坐标-坐标耦合更有利于保证热力学第三定律。辐射热浴的情况显示熵的$T^3$衰减行为为$T\to 0$。据观察，在低温下的自由能和熵衰减速度计划比任何其他耦合方案。这表明速度-速度耦合方案是恢复热力学第三定律的最有利的耦合方案。结果表明，除无耗散情况外，上述所有情况的低温热力学函数均与磁场无关。
2008-04-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Simulating quantum thermodynamics of a finite system and bath with variable temperature
我们构建了一个有限的浴与可变温度的量子热力学模拟，其中热流动之间的系统$\mathcal{S}$和浴环境$\mathcal{E}$的初始$\mathcal{SE}$纯态的时间演化。浴槽由谐振子组成，谐振子不一定相同。考虑不同数量的振荡器的浴;在模拟中使用具有五个振荡器的浴。该浴具有类似温度的水平分布。这导致定义了随时间变化的系统环境微正则温度$T_\mathcal{SE}(t)$。量子态向类热的平衡态演化，但与适用于无限量子浴（例如，相同振荡器的无限系统）的普通能量-温度关系存在显著偏差。也有偏离爱因斯坦的量子热容量。对于给定的能量，有限浴的温度系统地大于无限浴的温度，并且随着振荡器数目的增加而渐近地接近后者。这表明，这些有限尺寸效应的实现可能会达到在小分子的计算和实验动力学。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermalization in parametrically driven coupled oscillators
我们考虑一个系统的两个耦合振子，其中之一是参数驱动和研究经典和量子动力学Floquet描述。动态稳定和不稳定区域的量子涨落的时间演化中观察到的特征变化。参量驱动振子产生的动力学不稳定性导致非驱动振子的无限温度热化，这从能量均分、约化密度矩阵和纠缠熵饱和等方面得到了证明.我们还证实了经典的李雅普诺夫指数是正确地捕获的增长率的“不等时间交换子”的动力学变量，这表明热化源于量子系统中的不稳定性。
2020-08-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Evolution of a quantum harmonic oscillator coupled to a minimal thermal environment
本文研究了最小热环境对相干态量子谐振子（记为A）动力学的影响。环境本身由第二个振荡器（标记为B）组成，最初处于热状态。考虑了两种相互作用哈密顿量，并将振子A的约化密度算符的时间演化与通常的主方程方法得到的约化密度算符的时间演化进行了比较，假设振荡器A耦合到大的储存器。对振子A的线性熵演化的分析表明，简化的模型可能能够描述与退相干现象有关的重要特征。
2016-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
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
Measuring Nonequilibrium Temperature of Forced Oscillators
本文利用热浴中的受迫谐振子讨论了非平衡热力学中温度的意义，其中位置和动量分别有两个有效温度。我们发明了一个具体的温度计模型，从操作的角度来证明这些不同温度的有效性。研究发现，测得的温度取决于系统和温度计之间的特定形式的相互作用，这意味着热力学第零定律不能立即扩展到非平衡情况。
2002-07-17 cond-mat.stat-mech
Validity of the zero-thermodynamic law in off-equilibrium coupled harmonic oscillators
为了描述玻璃态系统的热力学，最近引入了一个额外的参数，也称为有效温度，它将波动耗散定理（FDT）推广到非平衡系统，并假定描述了老化状态周围的热波动。在这里，我们调查的适用性的第零定律的非平衡玻璃系统的基础上，这些有效的温度，通过研究两个耦合子系统的谐波振荡器与Monte Carlo动力学。我们详细分析了两种类型的动力学：1）顺序动力学，其中子系统之间的耦合只来自哈密顿和2）并行动力学，其中有一个子系统之间的进一步耦合所产生的动力学。我们表明，在第一种情况下描述的耦合是不足以使渐近的两个相互作用的子系统的有效温度一致，原因是太小的导热系数在老化状态下，它们之间。这就解释了为什么结构玻璃中不同的相互作用自由度可以保持在不同的有效温度下，而不会相互热化。
2001-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics in many-particle systems
我们研究了一个耦合振子微观模型的热力学性质，该模型表现出从非同步到同步的动态相变。我们考虑两种不同的配置的热力学力施加在振荡器上，一个类似的宏观电网，和一个类似的自主分子马达。我们的特征的输入和输出功率，以及在最大功率的效率，这些数量附近的临界耦合强度提供解析表达式。我们讨论的淬火无序的热力学力分布的作用，并表明，这样的无序可能会导致在最大功率的效率的提高。
2015-09-22 cond-mat.stat-mech
Investigation of Thermodynamic Properties of Classical Oscillators Under Statistical and Superstatistical Frameworks
本文通过计算亥姆霍兹自由能和熵，系统研究了经典振子在均匀、二能级、伽马、对数正态和F分布下随非平衡参数q变化的热力学行为，发现前两种分布呈现单调非平衡趋势，后三种分布出现双平衡点现象，为复杂系统非平衡行为研究提供了新理论视角。
2025-03-09 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Universal Critical Behavior of Noisy Coupled Oscillators
我们研究了由多个耦合振子组成的系统在齐次振荡不稳定性附近的普遍热力学性质。在热力学极限下，Hopf分岔是由统计场论描述的远离平衡态的动力学临界点。我们进行了微扰重整化群研究，并表明，在临界点之间的关联和响应函数的一般关系出现。与此同时，涨落耗散关系被强烈违反。
2004-09-17 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermal and electrical properties of a solid through Fibonacci oscillators
通过两个实的独立的变形参数q1和q2的广义Fibonacci序列，应用Fibonacci振子的q-变形代数研究了晶体的热力学.我们的部分研究基于爱因斯坦和德拜模型，主要探索（q1，q2）变形的导热系数和电导率作为德拜比热的函数。结果表明，q-变形作为一个因素的无序或杂质，修改的晶体结构的特性。特别地，人们可以发现调整斐波那契振荡器来描述给定元素的热导率和电导率随着杂质的插入而变化的可能性。每个参数可以与不同类型的变形相关联，例如紊乱和杂质。
2015-06-05 cond-mat.stat-mech
Reduced dynamics of two oscillators collectively coupled to a thermal bath
研究了一对非简并振子与热浴耦合的约化动力学。该模型与三线性玻色子模型有关，在三线性玻色子模型中，闲频模被提升为场。由于非线性耦合，这对振子的马尔可夫主方程允许非高斯平衡态，其中模式根据玻色-爱因斯坦统计分布。这些状态是亚稳态之前的非线性耦合被接管的线性耦合之间的个别振荡器和字段。各模的吉布斯态位于占据无限量子数的子空间中。我们给出了几个态的时间演化来说明系统的行为。
2013-05-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal conductance of a two-level atom coupled to two quantum harmonic oscillators
我们已经确定了一个系统的热导，该系统由一个二能级原子耦合到两个量子谐振子，在不同的温度下与热库接触。热通量以及原子布居和熵产生率的计算通过使用量子Fokker-Planck-Kramers方程和Lindblad主方程获得。计算是针对小的耦合常数值进行的。从这两种方法得到的结果表明，电导与耦合常数的平方成正比，在高温下，电导与温度的倒数成正比。
2017-03-18 cond-mat.stat-mech
Gauge invariance and geometric phase in nonequilibrium thermodynamics
我们展示了U1格点规范理论和一大类非线性振子网络的非平衡态热力学之间的联系。振荡器之间的耦合在网络中扮演着规范场或连接的角色。驱动能量流的摩擦力用连接的曲率表示，类似于几何相位。该模型既接近平衡又远离平衡，预测存在持续的能量和粒子流在网络中闭环循环。数值模拟证实了预测。可能的理论和实验应用扩展到纳米器件进行了简要讨论。
2015-08-21 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Properties of a Solid Exhibiting the Energy Spectrum given by the Logistic Map
我们表明，最近推出的逻辑代数的无限维表示可以被解释为一个非平凡的推广的海森堡或振荡器代数。这使我们能够构建一个量子哈密顿量，其能谱由逻辑斯蒂映射给出。我们分析了用这种广义振子描述其集体振动模的固体的哈密顿量，并计算了该模型在两圈和r=3.6785的Logistic映射混沌区的热力学性质.
2000-06-14 cond-mat.stat-mech
Application of Fibonacci oscillators in the Debye model
本文应用Fibonacci振子的q-变形代数，通过两个独立的实变形参数q_1和q_2的广义Fibonacci序列，研究晶体的热力学。我们发现一个（q1，q2）-变形的哈密顿量，从而q-变形的热力学量。结果使我们解释的变形参数作为干扰或杂质因素修改的晶体结构的特性。更具体地说，我们发现了调整斐波那契振荡器来描述给定元素的热导率变化的可能性，因为一个插入杂质。
2014-12-29 cond-mat.stat-mech hep-th
Thermal energies of classical and quantum damped oscillators coupled to reservoirs
我们考虑与水库相互作用的经典和量子谐振子的整体热态。振荡器的欧姆阻尼可以用一维标量场库精确地处理，而一般的非欧姆阻尼可以方便地用谐振子的连续库处理。利用系统的对角化哈密顿量，我们计算了阻尼振子的一些热力学量：平均力内能，平均力自由能，以及基于自由振子哈密顿量的另一个内能.经典的平均力能是等于一个自由振荡器，欧姆和非欧姆阻尼，无论多么强大的耦合到水库。与此相反，量子平均力能依赖于阻尼的细节和发散严格欧姆阻尼。这些结果提供了额外的洞察任意强耦合到一个水库的开放系统的稳态热力学，补充的结果内的动力学方法（如主方程）在弱耦合制度的能量。
2016-04-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stochastic thermodynamics of nonharmonic oscillators in high vacuum
本文研究了在欠阻尼极限下含时单阱势中经典小粒子的随机热力学。它示出的非平衡态概率密度函数的系统的能量是一个麦克斯韦-玻尔兹曼分布（在平衡）与封闭形式的时间依赖的有效温度和分数自由度。我们还发现，可解模型满足Crooks波动定理，因为它是预期的。此外，我们计算在这个等温过程中的平均工作，并解析表征最小工作的最佳协议。最佳方案提出了一个初始和最终的跳跃，对应于绝热过程的光滑指数依赖于时间的部分连接的所有类型的单阱势。此外，我们认为，这一结果连接两个不同的相关实验设置被困的纳米粒子：在谐波陷阱中的悬浮粒子，和在一个盒子中的自由粒子;因为它们是一般的单阱势的限制情况下，并显示时间依赖的最佳协议。最后，我们强调我们的系统和布朗粒子的气体的等效模型之间的连接。
2019-06-17 cond-mat.stat-mech
Heating and thermal squeezing in parametrically-driven oscillators with added noise
在本文中，我们报告了一个理论模型的基础上，格林函数，Floquet理论和平均技术的二阶描述的动力学参数驱动的振荡器与热噪声。给出了该振子第一参量不稳定区跃迁线附近和下方的加热和正交热噪声压缩的定量估计。此外，我们给出了一个直观的解释，为什么加热和热压缩发生。对于小幅度的参量泵浦，Floquet乘数是具有恒定幅度的彼此的复共轭。当泵浦振幅增加超过第一参数不稳定性附近的稳定区中的阈值时，两个Floquet乘数变为实数并且具有不同的幅度。这在第一次返回的庞加莱映射的稳定流形上产生了两个不同的有效耗散率（一个比实际耗散率小，另一个比实际耗散率大）。我们还表明，由于热噪声的输入功率的统计平均值是恒定的，独立于泵的振幅和频率。这些效应的组合导致了大部分的加热和热压缩。很好的协议之间的分析和数值估计的热波动实现。
2012-09-10 cond-mat.stat-mech
One-Dimensional Arrays of Oscillators: Energy Localization in Thermal Equilibrium
所有处于热平衡的系统由于热涨落而呈现出空间可变的能量景观。因此，在任何时刻，系统的某些部分相对于系统的其他部分自然地存在能量的磁驱动局部化。空间景观的具体特征，例如能量方差，取决于系统的热力学性质，并且从一个系统到另一个系统是不同的。一个给定的能量景观的时间持久性，即能量波动（高或低）向热平均衰减的方式，取决于系统的动力学特征。讨论了处于热平衡的一维非简谐链中自发能量局域化的时空特性。
1999-05-01 cond-mat.stat-mech
Kinetic and thermodynamic temperatures in quantum systems
在这项工作中，我们提出了一个形式主义来描述系统的非平衡条件与离散的能量谱，如量子系统。我们开发了一种形式主义的基础上的吉布斯-香农熵和信息热力学的组合，达到了适用于离散和非对称分布的德布鲁因恒等式的推广。这允许定义热力学温度的概念，其具有与系统的平衡动力学温度不同的但互补的含义。该理论适用于玻色子和费米子的情况下所代表的谐振子和一个单一的能量状态，分别。我们证明了该形式正确地恢复了平衡态下的已知结果，然后将其应用于一个真正的非平衡态：相干量子振荡器。
2013-07-21 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics of inertial-like Stuart-Landau dimer
Stuart-Landau极限环振子是研究相干和非相干极限环的一个范例。在这项工作中，我们推广了标准的斯图尔特-朗道二聚体模型，包括由于惯性项和噪声的影响，并研究其动力学和随机热力学。在没有噪声（零温度极限）的情况下，动态显示出现了一个新的相干和非相干极限环共存的相位。在有限的温度下，我们开发了一个随机热力学框架的基础上的动力学带电粒子在磁场，以确定物理意义的热量和工作。该随机系统不再表现出双稳态相，但热力学观测量，如功，表现出双稳态的时间亚稳态制度。我们证明了惯性类斯图尔特-朗道二聚体像机器一样工作，当振荡器相干同步时可靠地输出最多的工作，当振荡器不相干时不可靠地输出最少的工作。总的来说，我们的研究结果表明，相干同步的重要性，在工作物质中的操作的热机器。
2021-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamics aspects of noise-induced phase synchronization
在这篇文章中，我们提出了一种方法的热力学相位振荡器诱导的内部乘性噪声。我们解析地导出自由能、熵、内能和比热。在这个框架中，热力学热力学第一定律的公式化需要作用于相位振荡器的同步场的定义。通过引入同步场，我们一致地得到了磁化率，并分析了它的行为。这使我们能够表征系统中的不同相位，我们将其表示为同步和paraminized相位，类似于磁性。该系统还表现出丰富的复杂行为，表现出理想气体的低温和磁化率异常，类似于那些存在于复杂的流体，如水的特点。
2016-01-17 cond-mat.stat-mech
Entanglement Pre-thermalization in an Interaction Quench between Two Harmonic Oscillators
纠缠预热化（Entanglement pre-thermalization，EP）是一个复合系统的准定常非平衡态，其中每个子系统看起来是热的，但由于子系统之间的量子纠缠，整个系统保持非热。我们从理论上研究了在两个相互作用玻色子被约束的一维谐振势相干分裂后的EP动力学。这个问题等价于两个谐振子之间的相互作用猝灭问题。我们发现，这个简单的模型捕捉到了EP的基本要素，也就是说，每个子系统放松到近似的热平衡，而整个系统仍然纠缠。我们发现，广义吉布斯系综，其中包括非局部守恒量，准确地描述了整个系统。当存在破缺微扰时，EP是准稳态的，并最终达到热平衡。我们分析表明，EP的寿命是成反比的扰动的大小。
2016-11-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
